ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
--------------------

NGUYỄN THỊ GIÁNG MY

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁHÀM LƢỢNG
MUỐI BORAT TRONGTHỰC PHẨM
TRUYỀN THỐNG Ở TỈNHTHỪA THIÊN HUẾ
Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 6440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN

Huế, Năm 2016


MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ................................................................................................................ i
Lời cam đoan ...............................................................................................................ii
Lời cám ơn .................................................................................................................iii
MỤC LỤC ...................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT...................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... 6
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................7
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT .............................................................. 9

1.1. AN TOÀN THƢ̣C PHẨM VÀ PHỤ GIA THƢ̣C PHẨM ................................... 9
1.1.1. Thƣc̣ tra ̣ng vê ̣ sinh an toàn thƣc̣ phẩ m hiê ̣n nay ............................................... 9
1.1.2. An toàn vê ̣ sinh thƣc̣ phẩ m đố i với sƣ́c khỏe con ngƣời và kinh tế xã hô ̣i ..... 10
1.1.3. Vai trò của phụ gia thực phẩm ........................................................................ 11
1.1.4. Ảnh hƣởng của phụ gia thực phẩm đến sức khỏe con ngƣời .......................... 13
1.2. GIỚI THIÊU
̣ V Ề MUỐI BORAT ...................................................................... 13
1.2.1. Cấu tạo phân tử ............................................................................................... 13
1.2.2. Tính chất vật lý................................................................................................ 14
1.2.3. Tính chất hóa học ............................................................................................ 15
1.2.4. Trạng thái tự nhiên .......................................................................................... 15
1.2.5. Điề u chế – ứng dụng ....................................................................................... 16
1.2.6. Sử dụng Borac vào chế biến thực phẩm.......................................................... 17
1.2.7. Những tác dụng xấu của Borac đối với cơ thể ................................................ 18
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG BORAC ............................................. 20
1.3.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử với thuố c thƣ̉ Azometin –H ............ 21
1.3.2. Phƣơng pháp thử định tính và bán định lƣợng bằng Curcumin ...................... 21
1.4. GIỚI THIÊU
̣ VỀ PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TƢ̉ ...... 22
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp.................................................................... 22
1.4.2. Nguyên tắc của phƣơng pháp .......................................................................... 25

1


1.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo ................................................................. 25
CHƢƠNG 2.NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 28
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............................................................................. 28
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................... 28
2.2.1. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp phân tích .................................................... 28

2.2.2. Lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu .................................................................... 30
2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp phân tích ....................... 31
2.2.4. Phƣơng pháp đinh
̣ lƣơ ̣ng ................................................................................. 34
2.2.5. Phƣơng pháp xƣ̉ lý số liê ̣u thƣc̣ nghiê ̣m .......................................................... 35
2.2.6. Phƣơng pháp đánh giá kế t quả ........................................................................ 35
2.3. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT........................................................... 35
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ.......................................................................................... 35
2.3.2. Hóa chất, thuố c thƣ̉ và dung dich
̣ tiêu chuẩ n .................................................. 36
2.4. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM .......................................................................... 37
2.4.1. Thƣ̉ đinh
̣ tính Borac bằ ng Curcumin .............................................................. 37
2.4.2. Đinh
̣ lƣơ ̣ng Borac bằ ng phƣơng pháp quang phổ hấ p thụ phân tƣ̉ ................. 38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 40
3.1. KIỂM TRA CÁC ĐI ỀU KIỆN TỐI ƢU PHƢƠNG PHÁP QUANG PH Ổ
HẤP THỤ PHÂN TỬ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG BORAC ......................... 40
3.1.1. Bƣớc sóng hấp thụ tố i ƣu ................................................................................ 40
3.1.2. Ảnh hƣởng của pH .......................................................................................... 41
3.1.3. Ảnh hƣởng của thể tích dung dịch thuốc thử .................................................. 42
3.1.4. Ảnh hƣờng của nhiệt độ .................................................................................. 43
3.1.5. Ảnh hƣởng của thời gian ................................................................................. 44
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ................... 45
3.2.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Borac ....................................... 45
3.2.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng ......................................................... 46
3.2.3. Độ lặp lại của phƣơng pháp phân tích............................................................. 47
3.2.4. Độ đúng của phƣơng pháp phân tích .............................................................. 48
3.3. HÀM LƢỢNG BORAC TRONG CÁC MẪU THỰC PHẨM TRUYỀN
THỐNG Ở THỪA THIÊN HUẾ...................................................................... 49

2


3.3.1. Kết quả định tính ............................................................................................. 49
3.3.2. Kết quả định lƣợng .......................................................................................... 49
3.4. ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH HÀM LƢỢNG BORAC TRONG CÁC MẪU
THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG Ở THỪA THIÊN HUẾ............................ 51
3.4.1. Đánh giá hàm lƣợng Borac trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
(các cơ sở sản xuất) .......................................................................................... 51
3.4.2. Đánh giá hàm lƣợng Borac trung bình giữa các mẫu thực phẩm cùng
nguồ n gố c ......................................................................................................... 53
3.4.3. So sánh hàm lƣợng Borac trong các mẫu thực phẩm theo tiêu chuẩn Việt
Nam .................................................................................................................. 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ ................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 57
PHỤ LỤC

3


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Thứ

Tiếng Việt

Kí hiệu, viết tắt

1


An toàn vệ sinh thực phẩm

ATVSTP

2

Độ lệch chuẩn

S

3

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

RSD

4

Độ thu hồi

Rev

5

Hiệp hội các nhà hoá học phân tích chính thống

AOAC

6


Giới hạn định lƣợng

LOQ

7

Giới hạn phát hiện

LOD

8

Ngộ độc thực phẩm

NĐTP

9

Phụ gia thực phẩm

PGTP

10

Phần triệu

ppm

11


Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN

12

Tổ chức y tế thế giới

WHO

13

Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm Quốc tế

CAC

tự

4


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Sự hấp thụ ánh sáng đơn sắc của các dung dịch màu ............................... 23
Bảng 2.1. Ký hiệu mẫu và vị trí lấy mẫu ..................................................................30
Bảng 2.2. Các hóa chất đƣợc sử dụng .......................................................................36
Bảng 3.1. Sƣ ̣ phu ̣ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ màu theo pH ...................41
Bảng 3.2. Sƣ ̣ phu ̣ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ màu theo ......................... 42

thể tić h thuố c thƣ̉ .......................................................................................................42
Bảng 3.3. Sƣ ̣ phu ̣ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ màu theo nhiê ̣t đô ̣ ...........43
Bảng 3.4. Sƣ ̣ phu ̣ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ màu theo thời gian ..........44
Bảng 3.5. Độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn Borac ..................................46
Bảng 3.6. Số liệu thực nghiệm a, b, Sy/C, LOD, LOQ ...............................................47
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phƣơng pháp phân tích ........................... 47
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá độ lặp lại của Borac trong mẫu thƣc̣ phẩ m ...................48
Bảng 3.9. Kết quả đánh giá độ đúng của phƣơng pháp phân tích............................. 48
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lƣợng Borac trong các mẫu thực phẩm .............50
Bảng 3.11. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng
Borac trong các mẫu chả theo cơ sở sản xuất ........................................51
Bảng 3.12. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các hàm lƣợng Borac trung bình
trong chả da theo cơ sở sản xuất ............................................................. 52
Bảng 3.13. Phân tích F – test so sánh 2 phƣơng sai của 2 tập số liệu hàm
lƣợng Borac trong các m ẫu chả quết và mẫu chả da............................... 53
Bảng 3.14. Phân tích t – test so sánh 2 giá trị hàm lƣợng Borac trung bình
trong chả quết và chả da ..........................................................................54
Bảng 3.15. Kết quả so sánh hàm lƣợng Borac trong các mẫu thực phẩm so
với tiêu chuẩn cho phép ..........................................................................55

5


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Phân tƣ̉ Borac ............................................................................................ 14
Hình 1.2. Borac thƣơng phẩ m (Hàn the) ...................................................................14
Hình 1.3. Tinh thể Borac ........................................................................................... 16

Hình 1.4. Borac đƣợc sử dụng nhiều trong giò, chả .................................................18
Hình 1.5. Thử nhanh thực phẩm có hàn the bằng giấy nghệ ....................................21
Hình 1.6. Sự hấp thụ bức xạ điện từ của vật chất theo định luật .............................. 24
Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý máy quang phổ tử UV–Vis ............................................27
Hình 2.1. Phân tử muối natri của Azometine–H ....................................................... 29
Hình 3.1. Phổ hấp thụ quang của dung dịch phƣ́c màu Borac với thuốc thử
Azometin–H ............................................................................................... 40
Hình 3.2. Sƣ ̣ phụ thuô ̣c đô ̣ hấp thụ quang của dung dịch phức màu theo pH ...........42
Hình 3.3. Sƣ ̣ phụ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ phƣ́c màu ........................ 43
theo thể tić h thuố c thƣ̉ ............................................................................................... 43
Hình 3.4. Sƣ̣ phu ̣ thuô ̣c đô ̣ hấ p thu ̣ quang của dung dich
44
̣ phƣ́c màu theo nhiê ̣t đô.......
̣
Hình 3.5. Sƣ ̣ phụ thuô ̣c đô ̣ hấ p thụ quang của dung dich
̣ phƣ́c màu ........................ 45
theo thời gian .............................................................................................................45
Hình 3.6. Phổ hấ p thu ̣ quang của daỹ dung dich
̣ chuẩ n Borac .................................45
Hình 3.7. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Borac .................................................46
Hình 3.8. Biểu đồ sự biến động hàm lƣợng Borac trong các mẫu thực phẩm tại
các cơ sở khác nhau ................................................................................... 52
Hình 3.9. Biểu đồ biến động hàm lƣợng Borac giữa các mẫu th ực phẩm ................54
cùng nguồn gốc .........................................................................................................54

6


MỞ ĐẦU

Đối với tƣ̀ng vùng miề n ở nƣớc ta luôn có các loa ̣i t

hực phẩm truyền

thốngmang bản sắc riêng, đƣợc sản xuất thủ công và đƣợc lƣu truyền từ đời này
sang đời khác. Tuy nhiên, nếu các sản phẩm này đƣợc sản xuất không đảm bảo an
toàn vệ sinh thực phẩm sẽ gây ra ngộ độc cho con ngƣời, tác động xấu đến thƣơng
hiệu sản phẩm truyền thống của địa phƣơng khi đƣơ ̣c tiêu thụ trong nƣớc và xuất
khẩu ra nƣớc ngoài. Một trong những nguyên nhân gây nên ngộ độc chính là việc sử
dụng các hóa chất để chế biến, bảo quản không đúng quy định và liều lƣợng vƣợt
quá tiêu chuẩn cho phép.
Ngày nay, vấn đề hóa chất trong thực phẩm vẫn đang là mối lo ngại của tất cả
chúng ta. Và một trong những hóa chất độc hại đƣợc sử dụng làm phụ gia trong
nhiều thực phẩm đó là muối borat, tên thƣờng dùng là hàn the (hay Borac). Boraccó
tính năng giữ thực phẩm tƣơi lâu, làm chậm quá trình phân rã, chống hiện tƣợng
mất nƣớc của nguyên liệu trong quá tình bảo quản và chế biến thực phẩm, tăng độ
dẻo dai cho sản phẩm [14], [27], [45]. Điều đáng ngại là khi tiêu hóa thực phẩm có
Borac, chất độc axit boric sẽ đƣợc sinh ra dƣới tác dụng của axit HCl và nƣớc sẵn
có trong dạ dày. Axit boric ức chế quá trình hoạt động của các men tiêu hóa, làm trơ
các lớp xốp trên mặt dạ dày và màng ruột, làm giảm khả năng hấp thụ chất dinh
dƣỡng của cơ thể và rối loạn dạ dày. Trong lâu dài, những tác hại này sẽ tăng dần
làm ảnh hƣởng đến sự phát triển của cơ thể, đặc biêt là trẻ em ở tuổi trƣờng
thành[14], [46], [47]. Với những tác hại không lƣờng đến sức khỏe con ngƣời nhƣ
trên, sau những năm 1990, rất nhiều nƣớc trên thế giới đã cấm sử dụng Borac trong
chế biến thực phẩm; ở Việt Nam, từ năm 1998 Bộ Y tế không cho phép dùng Borac
làm chất phụ gia trong thực phẩm [2], [5]. Mặc dù hiện nay có rất nhiều công nghệ
và hóa chất để thay thế Borac. Tuy nhiên, vì lợi nhuận nên chất này vẫn đƣợc một
số cơ sở chế biến thực phẩm cho vào các loại thực phẩm nhƣ bún, phở, nem, chả,...
một cách lén lút [21].
Tỉnh Thừa Thiên Huế là một trong những đại phƣơng nổi tiếng với nhiều sản

phẩm truyền thống đƣợc chế biến từ bột gạo, thịt và từ hải sản. Các cơ sở chế biến
thực phẩm này hầu hết sản xuất theo quy mô nhỏ lẻ theo hộ gia đình nên việc quản
7


lý vệ sinh an toàn thực phẩm khó kiểm soát đƣợc. Vì vậy việc tìm hiể u hàm lƣợng
Borac trong các mẫu thực phẩm là một vấn đề cần đƣợc quan tâm hiện nay để góp
phần đảm bảo sức khỏe cho ngƣời dân [9], [10].
Cho đến nay, phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Borac đƣơ ̣c dùng phổ biế n là
phƣơng pháp phân tích quang học với các loa ̣i thuố c thƣ̉ và phản ƣ́ng ta ̣o phƣ́c màu
khác nhau , chẳ ng ha ̣n phƣơng pháp quang phổ hấ p thụ phân tƣ̉ với Azometine

– H,

phép đo trắc quang với Carmine , phƣơng pháp Curcumin ; ngoài ra còn có phƣơng
pháp thử định tính và bán định lƣợng bằng Curcumin

… [31], [32], [33]. Trong đó ,

phƣơng pháp quang phổ h ấp thụ phân tử với thuố c thƣ̉ Azometin –H đƣợc sử dụng
rất rộng rãi, cho độ nhạy, độ lặp lại tốt và dễ thực hiệnđể định lƣợng Borac trong
các mẫu phân tích khác nhau [33], [44].
Từ những vấn đề trên, tôi đã chọn đề tài: “Phân tích và đánh giá hàm lượng
muối borat trong thực phẩm truyền thống ở Thừa Thiên Huế” với mong muốn
góp một phần nào đó trong việc bảo vệ sức khỏe ngƣời tiêu dùng và nâng cao ý
thức sử dụng phụ gia thực phẩm của các cơ sở sản xuất.
Đề tài đƣợc thực hiện với hai mục tiêu chính:
 Xác định hàm lƣợng muố i borat trong các mẫu thực phẩm truyền thống ở
tỉnh Thừa Thiên Huế bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV–Vis.
 Đánh giá mức độ nguy hiểm của muố i borat trong các mẫu thực phẩm và so

sánh với các quy chuẩn hiện hành.

8


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN LÍ THUYẾT
1.1. AN TOÀ N THƢ̣C PHẨM VÀ PHỤ GIA THƢ̣C PHẨM
1.1.1. Thƣc̣ tra ̣ng vê ̣sinh an toàn thƣc̣ phẩ m hiêṇ nay [9], [14]
Vệ sinh an toàn thực phẩm là một trong những vấn đề đƣợc quan tâm ngày
càng sâu sắc trên phạm vi mỗi quốc gia và quốc tế bởi sự liên quan trực tiếp của nó
đến sức khỏe và tính mạng con ngƣời, ảnh hƣởng đến sự duy trì và phát triển nòi
giống, cũng nhƣ quá trình phát triển và hội nhập kinh tế quốc tế.Cùng với xu hƣớng
phát triển của xã hội và toàn cầu hóa, bệnh truyền qua thực phẩm và ngộ độc thực
phẩm đang đứng trƣớc nhiều thách thức mới, diễn biến mới về cả tính chất, mức độ
và phạm vi ảnh hƣởng. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hơn 1/3
dân số các nƣớc phát triển bị ảnh hƣởng của các bệnh do thực phẩm gây ra mỗi năm.
Các vụ ngộ độc thực phẩm (NĐTP) có xu hƣớng ngày càng tăng. Ở các nƣớc phát
triển khác nhƣ EU, Hà Lan, Nga, Trung Quốc, Hàn Quốc... có hàng ngàn trƣờng
hợp ngƣời bị NĐTP mỗi năm và phải chi phí hàng tỉ USD cho việc ngăn chặn
nhiễm độc thực phẩm. Tại các nƣớc đang phát triển, tình trạng ngộ độc thực phẩm lại
càng trầm trọng hơn nhiều.
Theo WHO thì thực phẩm chính là nguyên nhân gây ra tới 50% các ca tử vong
cho con ngƣời trên toàn thế giới hiện nay.Thực tế cho thấy các bệnh do ăn phải thức
ăn bị ô nhiễm chất độc hoặc tác nhân gây bệnh đang là một vấn đề sức khoẻ cộng
đồng ở các nƣớc đã phát triển cũng nhƣ các nƣớc đang phát triển và đây là vấn đề
sức khỏe của toàn cầu. Vì vậy, vấn đề sử dụng hóa chất trong thực phẩm đang là
mối lo ngại của tất cả chúng ta.
Ngày nay, nếp sống đô thị phát triển, ngƣời dân tập trung đông hơn ở thành
phố, các trung tâm công kỹ nghệ, thực phẩm đƣợc chuyên chở từ những nơi xa xôi

đến những nơi đông dân theo nhu cầu của thị trƣờng nên cần đƣợc giữ gìn sao cho
khỏi hƣ thối. Rồi để cạnh tranh và tăng lợi nhuận trong kinh doanh, nhiều thực
phẩm đƣợc thêm các chất phụ gia để làm tăng khả năng dinh dƣỡng, hƣơng vị, màu
sắc, vẻ nhìn. Nếu sử dụng chất phụ gia đúng trong danh mục cho phép của Bộ Y tế,
đảm bảo độ tinh khiết, không chứa các chất độc hại sẽ mang lại những tác dụng tích
9


cực và góp phần nâng cao sức khỏe con ngƣời. Nhƣng vì lợi ích kinh doanh, nhiều
doanh nghiệp, cơ sở sản xuất đã không tuân thủ quy định, sử dụng những chất bảo
quản thực phẩm không đảm bảo an toàn hoặc sử dụng các hóa chất bảo quản không
đúng quy định, liều lƣợng vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép gây ảnh hƣởng đến sức
khỏe con ngƣời, sử dụng lâu dài sẽ gây các ảnh hƣởng mãn tính hoă ̣c dẫn đế n tƣ̉
vong.
Ở nƣớc ta, tỷ lệ ngộ độc thực phẩm hiện còn ở mức cao, hàng năm Việt Nam
có khoảng 1,3 đến 1,6 triệu ca NĐTP và đáng lo ngại nhấ t là th ực phẩm bị nhiễm
các tác nhân hóa học. NĐTP do hóa chất, đặc biệt là hóa chất sử dụng trong nông
nghiệp nhƣ hóa chất bảo vệ thực vật, một số hóa chất bảo quản thực phẩm, chiếm
khoảng 25% tổng số các vụ NĐTP. Tuy nhiên trong thực tế con số này có thể cao
hơn nhiều do công tác điều tra, thống kê báo cáo chƣa đầy đủ.
1.1.2. An toàn vê ̣ sinh thƣ ̣c phẩ m đố i với sƣ́c khỏe con ngƣời và kinh tế xã
hô ̣i[3], [5], [9], [14], [30]
Sức khỏe, tính mạng của con ngƣời đã và đang bị đe dọa bởi tác nhân gây
NĐTP và các bệnh truyền qua thực phẩm. Các tác nhân đó tồn tại, phát triển và có
mặt khắp nơi trong môi trƣờng sống con ngƣời. Nó có thể là sản phẩm của tự nhiên
và cả sản phẩm do con ngƣời tạo ra trong quá trình sinh hoạt, sản xuất. Tùy theo tác
nhân gây bệnh, liều lƣợng, độc tính và cơ địa, tình trạng sức khỏe của các cá thể mà
ảnh hƣởng của vấn đề an toàn vê ̣ sinh thƣc̣ phẩ m

(ATVSTP) đến sức khoẻ con


ngƣời ở những mức độ cũng khác nhau.
An toàn thực phẩm ảnh hƣởng quan trọng trực tiếp đến sức khỏe con ngƣời và
liên quan chặt chẽ đến tình hình phát triển kinh tế , an sinh xã hội, là gánh nặng lớn
cho chi phí chăm sóc sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững trên pha ̣m vi toàn
cầ u.
Ngay cả ở các nƣớc phát triển vẫn có tới 30% dân số hàng năm bị mắc các
bệnh truyền qua thực phẩm. Ở các nƣớc đang phát triển, gánh nặng bệnh tật do bệnh
truyền qua thực phẩm còn trầm trọng hơn nhiều. Tuy nhiên, thƣờng ở các nƣớc
nghèo các tài liệu, báo cáo, nghiên cứu về lĩnh vực này thƣờng không đầy đủ.

10


Thực phẩm đảm bảo chất lƣợng, an toàn vệ sinh không những làm giảm tỷ lệ
bệnh tật, tăng cƣờng khả năng lao động mà còn góp phần phát triển kinh tế, văn hoá,
xã hội và thể hiện nếp sống văn minh của một dân tộc.
Thực phẩm đã có vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế. Chất lƣợng an
toàn thực phẩm là chìa khoá tiếp thị của sản phẩm. Tăng cƣờng chất lƣợng an toàn
thực phẩm đã mang lại uy tín cùng với lợi nhuận lớn cho ngành sản xuất nông
nghiệp, công nghiệp chế biến thực phẩm cũng nhƣ dịch vụ du lịch và thƣơng mại.
Thực phẩm là một loại hàng hoá chiến lƣợc, thực phẩm đảm bảo chất lƣợng vệ sinh
an toàn sẽ tăng nguồn thu xuất khẩu sản phẩm, có tính cạnh tranh lành mạnh và thu
hút thị trƣờng thế giới.
1.1.3. Vai trò của phu ̣ gia thƣc̣ phẩ m [2], [6], [14], [15], [27], [45]
Phụ gia thực phẩm (PGTP) là các chất đƣợc bổ sung thêm vào thực phẩm để
bảo quản hay cải thiện hƣơng vị và bề ngoài của chúng. Một số phụ gia thực phẩm
đã đƣợc sử dụng trong nhiều thế kỷ; ví dụ bảo quản bằng làm dƣa
chua (với giấm), ƣớp muối,…– chẳng hạn nhƣ với thịt ƣớp muối xông khói, hay sử
dụng lƣu huỳnh đioxit nhƣ trong một số loại rƣợu vang.

Theo tổ chức lƣơng thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc: PGTP là chất không
dinh dƣỡng, đƣợc thêm vào các sản phẩm với các ý định khác nhau. Thông thƣờng
các chất này có hàm lƣợng thấp, dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi
vị cũng nhƣ bảo quản sản phẩm.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN):PGTP là những chất không đƣợc coi là
thực phẩm hoặc một thành phần của thực phẩm. PGTP có ít hoặc không có giá trị
dinh dƣỡng, đƣợc chủ động cho vào với mục đích đáp ứng yêu cầu công nghệ trong
quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bao gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm. PGTP
không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất bổ sung vào thực phẩm với mục
đích tăng thêm giá trị dinh dƣỡng của thực phẩm.
Theo Ủy ban tiêu chuẩ n hóa thƣc̣ phẩ m quố c tế (CAC), PGTP đƣợc chia thành
23 nhóm dựa trên mục đích sử dụng của chất phụ gia. Tuỳ theo tình hình của mỗi
nƣớc mà cơ quan quản lý về an toàn thực phẩm quy định danh mục riêng áp dụng

11


cho quốc gia đó.Nhƣ vậy với mỗi nhóm PGTP đƣợc đƣa vào thực phẩm sẽ có một
chức năng nhất định,bao gồ m :
 Duy trì độ đồng nhất của sản phẩm: các chất nhũ hóa tạo sự đồng nhất cho
kết cấu của thực phẩm và ngăn ngừa sự phân tách. Chất ổn định và chất làm đặc tạo
cấu trúc nhuyễn mịn, chất chống đông vón giúp những thực phẩm dạng bột duy trì
đƣợc trạng thái tơi rời…
 Cải thiện hoặc duy trì giá trị dinh dưỡng của thực phẩm: các vitamin và
khoáng chất đƣợc bổ sung vào các thực phẩm thiết yếu để bù đắp những thiếu hụt
trong khẩu phần ăn, cũng nhƣ sự thất thoát trong quá trình chế biến. Sự bổ sung này
giúp giảm tình trạng suy dinh dƣỡng trong cộng đồng dân cƣ.
 Duy trì sự tươi ngon của thực phẩm: chất bảo quản làm chậm sự hƣ hỏng
của thực phẩm gây ra bởi nấm men, mốc, vi khuẩn và không khí; chất chống oxi
hóa cũng giúp cho trái cây tƣơi, khỏi bị biến sang màu nâu đen khi tiếp xúc với

không khí.
 Tạo độ nở hoặc kiểm soát động kiềm, độ axit của thực phẩm: các chất bột
nở làm giải phóng ra chất khí khi đun nóng giúp bánh nở ra khi nƣớng. Các chất
phụ gia khác giúp điều chỉnh độ kiềm và độ axit của phực phẩm, tạo hƣơng vị và
màu sắc thích hợp
 Tăng cương hương vị hoặc tạo màu mong muốn cho thực phẩm: nhiều loại
gia vị và những chất hƣơng tổng hợp hoặc tự nhiên làm tăng cƣờng vị của thực
phẩm. Những chất màu làm tăng cƣờng sự hấp dẫn của một số thực phẩm để đáp
ứng mong đợi của khách hàng.
Với sự ra đời và phát triển của công nghiệp chế biến thực phẩm trong nửa
sau thế kỷ 20 thì có thêm nhiều phụ gia thực phẩm đã đƣợc giới thiệu, cả tự nhiên
lẫn nhân tạo.Sự phát triển của khoa học công nghệ giúp PGTP ngày càng hoàn thiện
và đa dạng hơn. Đến nay đã có hơn 2500 phụ gia đã đƣợc sử dụng trong công nghệ
thực phẩm, góp phần quan trọng trong việc bảo quản và chế biến thực phẩm, cũng
nhƣ trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm.

12


1.1.4. Ảnh hƣởng của phụ gia thực phẩm đến sức khỏe con ngƣời [14], [15],
[27], [45]
Nếu sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng liều lƣợng, chủng loại nhất là
những phụ gia không cho phép dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sức
khỏe:
 Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng quá liều cho phép.
 Gây ngộ độc mạn tính: Dù dùng liều lƣợng nhỏ, thƣờng xuyên, liên tục,
một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thƣơng lâu dài.Thí dụ:
Khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the sẽ đƣợc đào thải qua nƣớc tiểu 81%, qua
phân 1%, qua mồ hôi 3% còn 15% đƣợc tích luỹ trong các mô mỡ, mô thần kinh,
dần dần tác hại đến nguyên sinh chất và đồng hóa các aminoit, gây ra một hội

chứng ngộ độc mạn tính: ăn không ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận
mạn tính, da xanh xao, động kinh, trí tuệ giảm sút.
 Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thƣ, đột biến gen, quái thai, nhất là các
chất phụ gia tổng hợp.
 Nguy cơ ảnh hƣởng tới chất lƣợng thực phẩm: phá huỷ các chất dinh dƣỡng,
vitamin...
Mặc dù sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng quy định dẫn đến nhiều tác
hại nhƣ thế nhƣng vì quyền lợi, những nhà kinh doanh vẫn cổ vũ mạnh mẽ việc sử
dụng hóa chất và họ thƣờng tài trợ cho những cơ sở nghiên cứu để thực hiện thành
công những công trình nghiên cứu có lợi cho sản xuất. Bên cạnh đó, một số tổ chức,
cá nhân ý thức đƣợc hiểm họa của một số phụ gia đối với sức khỏe, đã không ngừng
báo động, cảnh giác mọi ngƣời, đồng thời tạo áp lực với chính phủ để giới hạn việc
sử dụng những chất này.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ MUỐI BORAT
Hàn the là tên thƣơng ma ̣i mu ối natri tetraborat (hay Borac) Na2B4O7.10H2O.
1.2.1. Cấu tạo phân tử [16], [20]
Muối borat là muối của axit boric, chỉ borat kim loại kiềm mới tan trong nƣớc
còn các borat khác đều khó tan. Nhiều muố i borat tồn tại trong thiên nhiên và
thƣờng ở dạng hiđrat.

13


Muối borat có thành phần và kiến trúc rất khác nhau. Các anion trong những
muối borat là những polime mạch thẳng hoặc mạch vòng đƣợc cấu tạo nên bởi
những nhóm BO3 hoặc BO4 liên kết với nhau qua những nguyên tử O chung.
Trong các muối borat, quan trọng hơn hết đối với thực tế là Borac (natri
tetraborat) hay còn gọi là hàn the.

Hình 1.1. Phân tử Borac

1.2.2. Tính chất vật lý [16], [20]
Borac (Na2B4O7.10H2O) là chất dạng tinh thể. Tinh thể Borac thuộc hệ tà
phƣơng, trong suốt và không màu. Borac ít tan trong nƣớc lạnh nhƣng tan nhiều
trong nƣớc nóng nên rất dễ kết tinh lại từ dung dịch.
Khi để trong không khí khô, chúng bị vụn ra ở trên bề mặt vì bị mất bớt nƣớc
kết tinh và trở thành khoáng chất ticalconit màu trắng nhƣ phấn (Na 2B4O7.5H2O).
Borac thƣơng phẩm đƣợc bán ra thị trƣờng thông thƣờng bị mất nƣớc một phần, bột
kết tinh thể màu trắng đục, vị hơi nồng, có mùi bốc mạnh.

Hình 1.2. Borac thương phẩ m (Hàn the)

14


1.2.3. Tính chất hóa học [16], [20]
Borac không tan trong axit, tan ít trong nƣớc lạnh, tan nhiều trong nƣớc nóng,
khi tan trong nƣớc hoặc trong không khí ẩm, Borac cũng có thể bị thuỷ phân tạo ra
axit boric theo phản ứng:
Na2B4O7 + 7H2O4H3BO3+ 2NaOH
Phản ứng của nó với axit clohiđric để tạo thành axit boric là:
Na2B4O7.10H2O+2HCl4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O
Nên dung dịch của Borac có phản ứng kiềm mạnh và có thể chuẩn độ đƣợc
bằng axit clohiđric với chất chỉ thị là metyl da cam. Bởi vậy, trong hóa học phân
tích, ngƣời ta thƣờng dùng Borac tinh khiết để làm chất đầu trong khi chuẩn độ axit
và để pha những dung dịch đệm.
Dung dịch Borac có khả năng hấp thụ khá mạnh khí CO2 (1 phân tử CO2 trên
1 phân tử Borac) và khi đun nóng khí CO2 lại đƣợc giải phóng.
Khi đun nóng, trƣớc tiên Borac nóng chảy trong nƣớc kết tinh đến 350 –
400oC, mất nƣớc biến thành muối khan và đến 741ºC muối khan nóng chảy biến
thành một khối có dạng thủy tinh. Giống nhƣ axit boric, Borac khan nóng chảy có

khả năng hòa tan oxit của các kim loại tạo thành muối Borac ở dạng thủy tinh và
thƣờng có màu đặc trƣng.
Ví dụ:
Na2B4O7+CoO2NaBO2.Co(BO2)2
3Na2B4O7+Cr2O36NaBO2.2Cr(BO2)
Trong hóa học phân tích, đôi khi ngƣời ta dựa vào những màu sắc đặc trƣng
đó để nhận ra một số kim loại nhƣ Cr, Co, Ni, Cu,...
Muối borat tác dụng với H2O2 cũng nhƣ axit boric tác dụng với Na2O2 đều cho
hiđrat peoxiborat có thành phần NaBO3.4H2O. Chất này khi tan trong nƣớc giải
phóng H2O2 nên thƣờng đƣợc sử dụng để làm chất tẩy trắng trong bột giặt.
1.2.4. Trạng thái tự nhiên[16], [20]
Trong thiên nhiên, Borac có trong các trầm tích evaporit đƣợc tạo thành khi
các hồ nƣớc mặn bị bay hơi lặp lại theo mùa. Các trầm tích có tầm quan trọng

15


thƣơng mại chủ yếu đƣợc tìm thấy là Boron, gầ n California và các khu vực khác ở
tây nam Hoa Kỳ, sa mạc Atacama ở Chile và ở Tây Tạng.

Hình 1.3. Tinh thể Borac
1.2.5. Điều chế – ứng dụng [16], [20]
Trong công nghiệp, hàn the đƣợc điều chế bằng phƣơng pháp sản xuất công
nghiệp, cụ thể là điều chế từ các khoáng poliborat theo các phản ứng:
2Ca2B6O11 + 4 Na2CO3 + H2O 3Na2B4O7 + 4CaCO3 + 2NaOH
Hoặc từ:

Mg3B8O15 + 6HCl + 9H2O  8H3BO3 + 3MgCl2
4H3BO3 + 2NaOH Na2B4O7 + 7H2O


Những muố i borat khan đƣợc tạo nên khi nấu chảy axit boric với oxit kim loại,
còn borat hiđrat đƣợc tạo nên khi kết tinh từ dung dịch nƣớc.Borac cũng có thể sản
xuất nhân tạo từ các hợp chất chứa Bo khác.
Trên thị trƣờng, Borac đƣợc sử dụng khá rộng rãi, ví dụ nhƣ dùng làm chất
kháng khuẩn, bột giặt, chất tẩy rửa, hạn chế bào mòn, sử dụng trong công nghiệp
men sứ, thủy tinh chịu nhiệt.
Nhờ có khả năng hòa tan oxit của kim loại, Borac thƣờng đƣợc dùng để chế
tạo thủy tinh quang học, men đồ sứ và đồ sắt và dùng để đánh sạch kim loại trƣớc
khi hàn.Borac còn đƣợc dùng nhƣ là một phụ gia quan trọng trong luyện kim…Hỗn
hợp của Borac và amoni clorua (NH4Cl) đƣợc sử dụng nhƣ là “chất trợ chảy” (bột
thuốc hàn kim loại) khi hàn các hợp kim chứa sắt nhƣ thép. Nó hạ thấp điểm nóng
chảy của các oxit sắt không mong muốn, cho phép nóng chảy ra. Borac cũng đƣợc

16


trộn với nƣớc làm chất trợ chảy khi hàn các kim loại quý nhƣ vàng hay bạc. Borac
làm cho que hàn nóng chảy, chảy tràn lên các mối hàn nối cần thiết.
Borac là một thành phần quan trọng của nhiều chất tẩy rửa, mỹ phẩm, và
men.Một lƣợng lớn Borac đƣợc sử dụng trong sản xuất Borac natri monohiđrat để
sử dụng trong bột giặt. Trong kỹ nghệ bột giặt, Borac đƣợc dùng nhƣ một chất phụ
gia để chống ẩm và giúp bột giặt không bị đóng cục theo thời gian. Borac còn đƣợc
dùng để khử nƣớc cứng vì chứa nhiều canxi cacbonat (vôi).
Khi sử dụng trong hỗn hợp, Borac cũng có thể dùng để giết kiến đục lỗ và bọ
chét…Nó cũng đƣợc dùng để làm các “chất đệm” trong hóa sinh, nhƣ là một chất
chậm cháy, một hợp chất chống nấm sợi thủy tinh.
Đôi khi Borac đƣợc sử dụng nhƣ một chất kháng khuẩn, chất bảo quản thực
phẩm, nhƣng nếu sử dụng với hàm lƣợng cao thì rất độc hại với sức khỏe con ngƣời.
Khi ăn vào, tại đƣờng tiêu hoá hàn the đƣợc phân hủy thành axit boric gây nhiễm
độc cơ thể.

1.2.6. Sử dụng Borac vào chế biến thực phẩm [14], [21]
Trong sản xuất chế biến thực phẩm, dựa vào tính chất thủy phân của Borac tạo
axit boric, sƣ̉ dụng hàn thecó tác dụng

chống sự lên men, hạn chế sự sinh sôi của

nấm mốc và kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn đối với thực phẩm là protit, tinh
bột,...do đó thực phẩm lâu bị hỏng.
Với sản phẩm đƣợc chế biến từ thịt (protein), Borac có khả năng làm giảm tốc
độ khử oxi của sắc tố myoglobine trong các sợi cơ của thịt nạc nên dùng hàn the để
bảo quản , giữ thƣc̣ phẩ m tƣơi lâu và duy trì đƣợc màu sắc tƣơi nguyên thủy của thịt,
cá.
Bên ca ̣nh đó , axit boric còn có tác dụng làm cứng các mạch peptit nênkhả
năng protein bị phân hủy thành các axit amin chậm đi, giữ và làm tăng tính ổn định
của các phân tử protein nên sản phẩm sẽ cứng, dai, giòn, đàn hồi.Với các sản phẩm
đƣợc chế biến từ tinh bột (gluxit), Borac làm bề n và cứng các mạch amiloza do các
gốc glucoza gắn với nhau, do đó khả năng amiloza bị phân thành các glucoza chậm
lại, làm chậm quá trình phân rã, chống hiện tƣợng mất nƣớc của nguyên liệu trong
quá tình bảo quản và chế biến thực phẩm, nên tăng độ dẻo dai cho sản phẩm: cứng,

17


giòn, đàn hồi. Với tác dụng nhƣ vậy, thực phẩm kể cả thịt cá cũng nhƣ các loại bột
có hàn the sẽ deo dai, cứng và không bị nhão.
Đối với kỹ nghệ thực phẩm hiện tại, nhiều loại bánh tráng, bánh phở, hủ tiếu
đƣợc cho thêm Borac để đƣợc dai, cứng, lâu thiu hơn. Còn các loại giò lụa, chả quế
cũng đƣợc tăng thêm độ giòn, chống đƣợc nấm mốc và lâu thiu hơn cũng nhờ Borac.
Đối với các loại thực phẩm tƣơi nhƣ cá thịt để lâu ngày đã biến dạng, nếu có thêm
Borac, chúng trở nên cứng và có vẻ tƣơi trở lại.


Hình 1.4. Borac được sử dụng nhiều trong giò, chả
Từ năm 1920 đến 1953, các nƣớc công nghiệp đã cho phép sử dụng Borac và
axit boric làm chất bảo quản trong thực phẩm (sữa, thịt,...) với nồng độ 0,2 – 0,5%.
Sau những năm 1960, các nhà khoa học Anh, Pháp, Đƣc,... phát hiện thấy Bo tích
lũy nhiều trong cơ thể và đã có nhiều công trình nghiên cứu công bố độc tính của
Bo. Vì vâ ̣y, hầu hết các tổ chức quốc tế, khu vực và các quốc gia trên thế giới đã
không còn xem hàn the là một chất phụ gia thực phẩm (nhóm bảo quản) và không
cho phép dùng hàn the trong chế biến thực phẩm.
Borac không phải là phụ gia thực phẩm và là chất cấm sử dụng trong chế biến
thực phẩm vì ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời nhƣng nhân dân ta vẫn quen
dùng với mục đích làm cho thực phẩm giòn, dai, giữ màu và bảo quản đƣợc lâu hơn.
1.2.7. Những tác dụng xấu của Borac đối với cơ thể[1], [2], [4], [5], [10], [14],
[46], [47]
Khi tiếp xúc với Borac qua đƣờng thực quản, cơ thể sẽ cảm thấy khó chịu nhƣ
bị dị ứng và có thể đƣa đến tử vong khi hấp thụ một liều lƣợng lớn. Qua đƣờng khí
quản, da hoặc mắt, cơ thể cũng có phản ứng tƣơng tự nhƣng nhẹ hơn.

18


Nếu ăn qua đƣờng tiêu hóa, axit boric có thể gây buồn nôn, nôn, tiêu chảy, đau
co cứng cơ, chuột rút vùng bụng, ban đỏ da và màng niêm dịch, sốc trụy tim mạch,
nhịp tim nhanh, hoang tƣởng, co giật, hôn mê. Tùy theo liều lƣợng của Borac xâm
nhập cơ thể, phản ứng cấp tính của cơ thể diễn tiến nhƣ sau từ nhẹ đến nặng: nhức
đầu – cơ thể bải hoải – mạch tim đập nhanh – áp suất máu giảm – có thể bị co giật
và đi đến bất tỉnh.
Borac có tính độc rất cao, với ngƣời lớn liều lƣợng 4 – 5gam axit boric/ngày
thấy kém ăn và khó chịu toàn thân; liều lƣợng 3gam/ngày, cũng thấy các hiện tƣợng
trên nhƣng chậm hơn; liều lƣợng 0,5gam/ngày trong 50 ngày cũng có những triệu

chứng nhƣ trên; khi ăn 5 – 20g axit boric thì có thể bị tử vong.Với trẻ em 5 – 10gam
theo đƣờng ăn uống có thể gây ngộ độc cấp, biểu hiện buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy
nặng, choáng và có thể tử vong.
Các nghiên cứu độc học đã chỉ ra rằng Borac có khả năng tích tụ trong các mô
mỡ, thần kinh... gây tác hại trên nguyên sinh chất và sự đồng hóa các chất
albuminoit... Mặt khác, do Borac kết hợp với mạch peptit của protein, cũng nhƣ liên
kết cấu trúc mạng của gluxit, hình thành các dẫn chất mà các men tiêu hóa protein
và gluxit khó phân hủy đƣợc chúng, làm cản trở quá trình hấp thụ các protein, gluxit
gây hiện tƣợng khó tiêu, chán ăn, mệt mỏi cho ngƣời sử dụng.
Borac còn có thể gây nhiễm độc mãn tính (do chúng tích luỹ trong cơ thể) gây
ảnh hƣởng tới tiêu hóa, hấp thu, chuyển hoá, ảnh hƣởng không tốt tới chức năng thận
và gan với biểu hiện ăn mất ngon, giảm cân, tiêu chảy, động kinh, giảm sút trí tuệ,
suy thâ ̣n mãn tính , tổn thƣơng gan, hóa cơ quan sinh dục và thậm chí gây ung
thƣ.Nếu tiếp nhiễm dài hạn, con ngƣời có cảm giác bị trầm cảm (Depression). Đối
với phụ nữ có thể bị sinh ra hiếm muộn vì hóa chất này sẽ làm giảm thiểu thời kì
rụng trứng. Nếu liên tục ăn phải axit boric sẽ bị bệnh Borism (khô da, phát ban, rối
loạn dạ dày).
Nguy cơ với sức khỏe cộng đồng và cá nhân của hàn the là rất cao. Sau những
năm 1990, rất nhiều nƣớc trên thế giới đã cấm sử dụng Borac trong chế biến thực
phẩm(EU, Canada, Mỹ, Nhật, Anh, Việt Nam,…); ở Việt Nam, từ năm 1998 Bộ Y
tế không cho phép dùng hàn the làm chất phụ gia trong thực phẩm. Theo đó, Bộ Y

19


tế đã ban hành Quyết định số 3742/2001/QĐ–BYT ngày 31/8/2001 , không cho
phép sử dụng hàn the làm phụ gia trong chế biến thực phẩm tại Việt Nam; đồng thời
đã ban hành Quyết định số 3390/2000/QĐ–BYT ban hành "Thƣờng quy kỹ thuật
định tính và bán định lƣợng Natri Borat và Acid Boric trong thực phẩm" và Quyết
định 343/2006/QĐ–BYT về việc cho phép lƣu hành 12 bộ kit kiểm tra nhanh về

ATVSTPlàm cơ sở cho các cơ quan chức năng và các ban, ngành hữu quan thực
hiện giám sát, kiểm tra, thanh tra về ATVSTP. Cơ quan quản lý về an toàn thực
phẩm đã đẩy mạnh tuyên truyền sâu rộng tới toàn xã hội các vấn đề về tác hại của
hàn the cũng nhƣ các hóa chất độc hại trong thực phẩm; quy định về việc sử dụng
phụ gia thực phẩm và các chế tài xử phạt khi phát hiện vi phạm; tăng cƣờng công
tác kiểm tra, thanh tra, giám sát việc sử dụng hàn the. Tuy nhiên, việc kinh doanh,
sử dụng hàn the vẫn xảy ra rất phổ biến là vấn đề rất đáng quan tâm.
Bộ Y tế cũng đã ban hành danh mục một số phụ gia thực phẩm có tác dụng
nhũ hóa, ổn định, làm dày, giữ đƣợc độ dai, giòn, tƣơi của thực phẩm để thay thế
cho Borac nhƣ: natri cacboxymetyl xenluloza (sodium carboxymethyl cellulose),
natri polyphosphat (sodium polyphosphate), polyphos-S, PDP, axit sorbic...
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG BORAC
Trong nƣớc, Borontồ n ta ̣i dƣới da ̣ng axit boric hoặc muố i b oratvà có thể đƣợc
xác định bằngphƣơng pháp quang phổ bao nhƣ: phƣơng pháp Curcumin, phƣơng
pháp trắc quang với Carmine vàphƣơng

pháp quang phổ hấp thụ phân tử với

Azometin–H, các phản ứng tạo phức màu khác nhau .
Trong dung dịch axit, Bo phản ƣ́ng với c urcumin ta ̣o một phƣ́c chấ t màu đỏ
củaBo. Với p hƣơng pháp Carmine , Bo sẽ kết hợp với carmine hoặc axit carminic
trong axit sunfuric để tạo phức rồi tiến hành xác định hàm lƣợng

bằng phép đo trắc

quang.
Phƣơng pháp Curcumin đƣợc dùng với với nồng độ Bo trong nƣớc vào
khoảng0,1 – 1,0 ppm; trong khi phƣơng pháp Carmine để xác định Bo đa ̣t tối ƣu
trong khoảng nồ ng đô ̣ 1–10 ppm. Phƣơng pháp quang phổ hấ p thụ phân tƣ̉
Azometine–H, sau khi tiế n hành


chƣng cất, cho phép xác định hàm lƣợng Bo

20

với


trongnƣớc khi có chứa nồ ng đô ̣ Bo nhiều hơn 0,2 ppm và Bo ta ̣o phƣ́c màu với
thuố c thƣ̉ . [33].
1.3.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử với thuố c thƣ̉ Azometin –H
[8],[25], [29], [33], [34], [36], [41], [44]
Thuốc thử Azometin–H là sản phẩm của axit–H (axit 8-amino-naphth-1-ol3,6-đisunfonic) và salixylanđehit. Khi cho Borac ở dạng tan tác dụng với thuốc thử
này trong môi trƣờngthích hợp sẽ hình thành phứcmàu vàng, có thể đo độ hấp thụ
quang của dung dịch phức màuở bƣớc sóng 415 nm. Sau đó, bằng các phƣơng pháp
định lƣợng (đƣờng chuẩn, thêm chuẩn,...) để suy ra hàm lƣợngBorac trong mẫu.
Phƣơng pháp này đƣơ ̣c áp du ̣ng để xác đinh
̣ Borac ở nồ ng đô ̣ trong khoảng

0,01 – 1

ppm, khoảng xác định có thể mở rộng bằng cách pha loãng dung dịch mẫu cần phân
tích.
1.3.2. Phƣơng pháp thử định tính và bán định lƣợng bằng Curcumin [1],
[7],[26], [33]
 Định tính: Mẫu thực phẩm đƣợc chiết thử sơ bộ bằng nƣớc. Axit boric và
muối borat có trong dịch chiết đã đƣợc axit hóa tác dụng với curcumin trên giấy
nghệ tạo thành phức màu cam đỏ. Trong môi trƣờng hơi amoniac (NH3) màu cam
đỏ chuyển thành màu xanh lục và trở lại màu đỏ bởi hơi axit clohiđric (HCl).
Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp này là 0,001%.


Hình 1.5. Thử nhanh thực phẩm có hàn the bằng giấy nghệ
 Định lƣợng:Dung dịch mẫu thử đƣợc axit hóa bằng axit clohidric. So sánh
màu của giấy nghệ đƣợc nhúng vào dung dịch thử với giấy đƣợc nhúng vào các
dung dịch chuẩn để ƣớc lƣợng khoảng giá trị hàm lƣợng axit boric (hoặc natri borat
quy về axit boric) có trong mẫu thử.

21


1.4. GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TƢ̉
Phép đo quang phổ UV–Vis là một trong những phƣơng pháp lâu đời nhất
trong những phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử. Với độ nhạy khá cao nên
bằng phƣơng pháp phân tích này ta có thể xác định hàm lƣợng vết cỡ mg/l (ppm)
của nhiều nguyên tố, chất.
Phổ hấp thụ phân tử UV–Vis là cũng dạng phổ lâu đời nhất. Nó liên quan đến
phổ của photon, sử dụng ánh sáng trong vùng nhìn thấy, tử ngoại gần và gần hồng
ngoại có bƣớc sóng từ 200 – 800 nm (UV–Vis nghĩa là “ beyond violet” (xa hơn
màu tím), violet là màu của bƣớc sóng ngắn nhất trong vùng ánh sáng khả kiến).
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp [11], [12], [17], [18], [19], [22], [23], [24],
[37], [38], [40], [42]
1.4.1.1. Sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu
Cơ sở của phƣơng pháp quang phổ phân tử là quá trình tƣơng tác chọn lọc của
các năng lƣợng bức xạ điện từ đối với các phân tử vật chất. Khi tƣơng tác với các
bức xạ điện từ, các phân tử có cấu trúc khác nhau sẽ hấp thụ và phát xạ năng lƣợng
khác nhau. Kết quả của sự hấp thụ và phát xạ năng lƣợng này chính là phổ, từ phổ
chúng ta có thể xác định ngƣợc lại cấu trúc phân tử hay hàm lƣợng chất trong hỗn
hợp.
Dung dịch có màu là do bản thân dung dịch đã hấp thụ một phần quang phổ
(một vùng phổ) của ánh sáng trắng, phần còn lại ló ra cho ta màu của dung dịch,

chính là màu phụ của phần ánh sáng trắng đã bị hấp thụ (vùng quang phổ còn lại).
Ví dụ: dung dịch Fe(SCN)3 ta nhìn thấy màu đỏ là do khi ánh sáng chiếu vào dung
dịch , dung dịch này hấp thụ mạnh bức xạ đơn sắc màu xanh và xanh lá cây, vùng
quang phổ còn lại ló ra cho ta màu đỏ.Sự hấp thụ ánh sáng đơn sắc của các dung
dịch màu đƣợc trình bày trong bảng 1.1.

22


Bảng 1.1. Sự hấp thụánh sáng đơn sắc của các dung dịch màu
Ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ

Màu của dung dịch

400nm ÷ 450nm: vùng tím

Lục ánh vàng

450nm ÷ 480nm: vùng chàm

Vàng

480nm ÷ 490nm: vùng chàm lục

Da cam

490nm ÷ 510nm: vùng lục chàm

Đỏ


510nm ÷ 560nm: vùng lục

Đỏ tía

560nm ÷ 575nm: vùng lục ánh vàng

Tím

575nm ÷ 590nm: vùng vàng

Chàm

590nm ÷ 640nm: vùng da cam

Chàm lục

640nm ÷ 720nm: vùng đỏ

Lục chàm

720nm ÷ 800nm: vùng đỏ tía

Lục

Sự hấp thụ bức xạ đơn sắc của dung dịch còn phụ thuộc vào nồng độ của chất
hấp thụ. Ở ví dụ trên, dung dịch Fe(SCN)3 có nồng độ càng lớn thì sự hấp thụ càng
mạnh, biểu hiện ở màu của dung dịch càng đậm.
1.4.1.2. Các định luật cơ sở của phương pháp
 Định luật Bouguer – Lambert
“Lượng tương đối của chùm sáng bị hấp thụ bởi môi trường mà nó đi qua

không phụ thuộc vào cường độ của tia tới. Mỗi một lớp bề dày như nhau hấp thụ
một phần ánh sáng đơn sắc đi qua dung dịch như nhau”.
 Định luật Beer
Năm 1852, Beer đã thiết lập định luật thứ hai của sự hấp thụ ánh sáng.

Độ hấp thụquangA của một dung dịch màu (Absorbance) hay mật độ
quang OD (Optical density) đặc trƣng cho khả năng hấp thụ ánh sáng của dung
dịch màu:“Sự hấp thụ dòng quang năng tỉ lệ bậc nhất với số phân tử của chất hấp
thụ mà dòng quang năng đi qua nó”
Hay: “Độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu tỉ lệ bậc nhất với nồng độ của
dung dịch chất hấp thụ ánh sáng”
Biểu thức: A = K.C (K là hệ số tỉ lệ, C là nồng độ của dung dịch màu).
23


 Định luật Bouguer – Lambert – Beer
Khi chiếu một chùm sáng qua dung dịch chất hấp thụ ánh sáng thì chất đó sẽ
hấp thụ chọn lọc một số tia sáng tùy theo màu sắc của chất.

“Khi cho một chùm photon đơn sắcđi qua hệ hấp thụ (dung dịch màu) thì mức
độ hấp thụ của hệ tỷ lệ thuận với công suất chùm photon và nồng độ các phần tử
hấp thụ”

Hình 1.6. Sự hấp thụ bức xạ điện từ của vật chất theo định luật

Bouguer – Lambert – Beer
Nhƣ vậy, khi chiếu một chùm tia sáng đơn sắc cƣờng độ I0 đi qua một môi
trƣờng vật chất đồng nhất, đẳng hƣớng có độ dày l thì tia sáng sẽ bị hấp thụ,
cƣờng độ giảm đi chỉ còn là I: I = I0.10-ε.l.C
Với:


ε: hệ số hấp thụ mol phân tử (l.mol-1.cm-1)
C: nồng độ của dung dịch chất hấp thụ ánh sáng (mol/l)
L:bề dày cuvet đựng (cm.)

Định luật Lambert – Beer mô tả mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ dung
dịch và độ hấp thụ ánh sáng, đƣợc biểu diễn bằng phƣơng trình toán học sau:
Aλ = ελ.l.C
Trong đó:

Aλ : độ hấp thụ quang của chất tại bƣớc sóng λ
ελ: hệ số hấp thụ phân tử gam
l: bề dày cuvet đựng mẫu (cm)
C: nồng độ của chất phân tích trong dung dịch (mol/l)

24