TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NI THÚ Ý

BÁO CÁO DƯỢC PHÂN TÍCH

Đề tài:

XÁC ĐỊNH 3-MCPD TRONG

NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẮC KÝ KHÍ-KHỐI PHỔ.

GVHD:
SV:


NỘI DUNG:

I. ĐẶT VẤN ĐỀ.
I.1. Tình hình nước tương có chứa 3-MCPD trên thế giới.
I.2. Tình hình nhiễm 3-MCPD trong nước tương tại thị
trường Việt Nam.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP.
II.1. Đối tượng.
II.2. Phương pháp.
II.2.1. Nguyên lý.
II.2.2. Dấu hiệu nhận biết 3-MCPD.
a.Cơng thức cấu tạo.
b.Tính chất vật lý.
c. Tính chất hóa học.
d.Ảnh hưởng của 3MCPD.

II.2.3. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất.
II.2.4. Cách tiến hành.
III. TÍNH TỐN.
IV. NHẬN XÉT Q TRÌNH
V. PHỤ LỤC.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO.


I. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Thực phẩm là yếu tố quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài người. Theo q trình
tiến hố và phát triển của lồi người, thực phẩm cũng được phát triển theo. Cùng với sự tiến triển
của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm cũng phát triển.
Nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm từ nguồn thức ăn thô là nguy cơ tự nhiên đến
từ chính thành phần chứa trong thực phẩm hoặc tạp nhiễm môi trường, cũng biến đổi theo quy
trình chế biến thực phẩm cơng nghiệp là tạp nhiễm và phát sinh.
Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng khơng những về dinh dưỡng mà cịn về tính an tồn và
khơng gây hại cho sức khoẻ đối với người tiêu dùng là cần thiết. Vì vậy mà các kỹ thuật đánh giá
mối nguy hại của một thực phẩm đối với sức khoẻ cũng đòi hỏi phải phát triển để bắt kịp với công
nghệ chế biến thức ăn ngày càng cao và đa dạng, nhằm phát hiện và loại trừ bớt những nguy cơ tác
hại đến cơ thể người tiêu dùng.
Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD một hoá chất được sản sinh trong khâu
chế biến sản phẩm xì dầu nước tương và dầu hào, cũng là một vấn đề được người tiêu dùng quan
tâm.
1.

Tình hình nước tương có chứa 3-MCPD trên thế giới.

Năm 2001, WHO quy định cơ thể tiêu thụ tối đa 2µg/kg trọng lượng.
Do tình hình tiêu thụ các sản phẩm có chứa 3-MCPD ở từng vùng , từng nước khác nhau nên có
những nồng độ cho phép sự hiện diện của chất này khác nhau

Quốc gia

Nồng độ 3-mcpd cho phép trên 1kg
nước tương (mg/kg)
Canada, Phần Lan, Áo, các tiểu
1,0
vương quốc Ả Rập
Mỹ
1,0
Úc, Newzealand
0,2
Hà Lan,Bồ Đào
0,02
Nha,Malaysia,Thụy Điển
Anh
0,01
Việt Nam
1,0

2.
Tình hình nhiễm 3-MCPD trong nước tương tại thị trường Việt Nam
- Cho đến 11/2001, lần đầu tiên tại Việt Nam các kiểm nghiệm về 3-mcpd được tiến hành và xác
định nồng độ chất này có mặt trong một số sản phẩm nước tương ở thị trường Việt Nam là cao quá
ngưỡng cho phép rất nhiều. Hàm lượng cao quá mức cho phép từ hơn 2 lần đến 2.215 lần .


- Năm 2007 10/14 mẫu có chứa chất 3-MCPD vượt quá mức cho phép (mức cao nhất là 4.202
lần và thấp nhất là 1,65 lần).
- Đà nẵng: từ 38,7 - 49,17mg/kg, gấp 38 - 49 lần mức cho phép.


II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP.
1.
2.

Đối tượng : nước tương và dầu hào.
Phương pháp: Xác định hàm lượng 3-monoclo propan-1,2-diol (3-MCPD) bằng

sắc ký khí/khối phổ Gas Chromatography Mass Spectometry (GC/MS).


Tương tự như các hệ thống sắc ký khí khác, hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ cũng bao
gồm các bộ phận: nguồn cung cấp khí, lị cột, bộ phận tiêm mẫu, cột phân tích, đầu dị, bộ phận
ghi nhận tín hiệu, và bộ phận in dữ liệu phân tích; trong đó, đầu dị là đầu dị khối phổ.
Các cấu tử của mẫu sau khi tách ra khỏi cột mao quản sẽ đi vào trong đầu dò khối phổ.
Tại đây, tùy thuộc vào bản chất của chất cần phân tích, sẽ diễn ra q trình ion hóa với các
kiểu ion hóa khác nhau (API, ESI hay APPI), sau đó các ion được ghi nhận bởi đầu dị.
Sắc ký khí (GC):
Cửa tiêm mẫu (injection port): 1µl dung mơi chứa hỗn hợp các chất sẽ được tiêm vào hệ thống
tại cửa này. Mẫu sau đó được dẫn qua hệ thống bởi khí trơ, thường là helium. Nhiệt độ ở cửa tiêm
mẫu được nâng lên 3000 C để mẫu trở thành dạng khí.


Vỏ ngồi (Oven): Phần vỏ của hệ thống GC chính là một lò nung đặc biệt. Nhiệt độ của lò này
dao động dao động từ 400 C cho tới 3200C.
Cột nhồi ( column): Bên trong hệ thống GC là một cuộn ống nhỏ hình trụ có chiều dài 30m với
mặt trong được tráng bằng một loại polymer đặc biệt. Các chất trong hỗn hợp được phân tách bằng
các chạy dọc theo cột này.
Khối phổ (MS): Được dùng để xác định một loại chất hóa học dựa trên cấu trúc của nó.
Nguồn Ion( Ion source): Sau khi đi qua cột sắc ký khí, các hóa chất tiếp tục đi vào pha khối
phổ. Các phân tử phải đi qua một luồng electrons và vì vậy chúng có thể bị phân chia thành các

mảnh nhỏ hơn và tích điện dương. Các mảnh này được gọi là ion. Điều này là quan trọng bởi vì các
hạt cần ở trạng thái điện tích thì mới đi qua được bộ lọc
Bộ lọc (Filter): Khi các ion di chuyển trong bộ phận khối phổ, dựa trên khối lượng mà chúng
được sàng lọc bởi 1 trường điện từ. Bộ lọc này có khả năng lựa chọn, tức là chỉ cho phép các hạt có
khối lượng nằm trong một giới hạn nhất định đi qua.
Bộ cảm biến (detecter) : Thiết bị cảm biến có nhiệm vụ đếm số lượng các hạt có cùng khối
lượng. Thơng tin này sau đó được chuyển đến máy tính. Tại đây các phép tính được thực hiện và
xuất ra kết quả gọi là khối phổ (mass spectrum). Khối phổ là một biểu đồ phản ánh số lượng các
hạt ion với các khối lượng khác nhau đã đi qua bộ lọc.
Máy tính: Bộ phận chịu trách nhiệm tính tốn các tín hiệu do bộ cảm ứng cung cấp và đưa ra
kết quả khối phổ.
2.1.

Nguyên lý:

Mẫu được cho hấp phụ qua cột extrelut, giải hấp 3-MCPD bằng dietyl ête. Sau đó cho tạo
dẫn xuất với dung dịch acid toluen-4-sulfonic trong aceton thành 4-(clometyl)-2,2-dimetyl-1,3dioxolan, phản ứng này được thực hiện tại 40oC, trong 90 phút. Sau đó đo trên máy sắc ký khí với
detector khối phổ (GC/MS).
- Giới hạn phát hiện của phương pháp: 4,01 ppb; Giới hạn định lượng: 13,37ppb
2.2. Dấu hiệu nhận biết 3MCPD.
a.

Công thức cấu tạo:
3-MCPD(3-monochloropropane-1,2-diol)
Thuộc nhóm chlorapropanols
CT: C3H7O2Cl

b.




Tính chất vật lí
Chất lỏng khơng màu có vị ngọt
Nhiệt độ nóng chảy: -63oC






Nhiệt độ sôi: 61oC
Chiết suất: 1,4459 ở 200C, 589 nm
Tỷ trọng: 1,48 g / cm3

c.
Tính chất hố học

Phân hủy khi bị chiếu sáng

Khơng có khả năng phản ứng với các hợp chất peroxyde, kiềm mạnh, kim loại Mg, Al và
các tác nhân oxi hóa mạnh.

Tạo phức với Cu ở điều kiện thường tạo thành hợp chất màu xanh đặc trưng
d.

Ảnh hưởng của 3MCPD đối với con người và động vật:

Phần lớn những nghiên cứu về độc tính của chất 3-MCPD đã được thực hiện trên động vật,
vi sinh vật và các dịng tế bào chuẩn, các thí nghiệm trên động vật cho thấy, 3-MCPD gây hại đến
hầu hết các cơ quan như cản trở cơ thể sản xuất testosterol dẫn đến giảm khả năng tình dục, làm teo

tinh hồn, xuất hiện u hạt viêm, gây bệnh thận mãn tính, tăng đường niệu, giảm tế bào máu do suy
tủy, tăng nguy cơ ung thư vú của giống đực, có khả nắng gây ung thư, và có thể làm thay đổi q
trình nhân bản gene
- Khi vào cơ thể người, 3-MCPD sẽ biến đổi thành một số chất khác, và tất cả chúng đều gây
nguy hiểm cho sức khoẻ con người.
II.2.3. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất.
a.

Dụng cụ.

-

Cân phân tích (chính xác đến mg)

-

Bình định mức 100ml, 50ml, 20ml, 10ml

-

Bình cầu cất 250ml

-

Cốc thủy tinh 10ml, 50ml, 100ml

-

Pipet 1ml, 2ml, 3ml, 4ml, 5ml


-

Ống thủy tinh có nắp vặn 5ml, 10ml

-

Xylanh, Đũa thủy tinh

-

Phễu lọc, giấy lọc


b.

Thiết bị

i.

Bộ cất quay chân không

ii.

Hệ thống máy sắc ký khí khối phổ .



Yêu cầu đối với hệ thống sắc ký khí khối phổ (GC/MS):

Có thể sử dụng hệ thống Trace GC-Trace MS Plus (Hãng sản xuất Thermo Finigan) hoặc các hệ

thống máy sắc ký khí khối phổ tương đương với cấu hình kỹ thuật tối thiểu:
-

Đầu dị khối phổ

Bộ phận tiêm mẫu chia/ khơng chia dịng (Split/ Splitless Injector), chương trình nhiệt độ
(PTV Injector: Programmed Temperature Vaporation Injector)
-

Cột sắc ký mao quản SPB – 1701, dài 30m, đường kính 0.25mm, lớp film 0.25m.

-

Máy tính điều khiển thiết bị và xử lý dữ liệu.



Điều kiện chạy máy:

Điều kiện sắc ký:
- Chương trình nhiệt độ cột :
+ Nhiệt độ đầu 45oC, giữ ở 1 phút;
+ Sau đó tăng lên 120oC với tốc độ gia nhiệt 6oC/ phút;
+ Tiếp tục tăng nhiệt độ lên đến 250oC; với tốc độ gia nhiệt 15oC / phút, giữ ở nhiệt độ
này 5 phút;
- Tiêm mẫu : Tiêm mẫu với chế độ khơng chia dịng
+ Nhiệt độ bộ phận tiêm mẫu : 250oC
+ Thể tích mẫu tiêm :
- Tốc độ khí mang He :


2l
1,5 ml/phút

Điều kiện khối phổ:
* MS Tune file:
+ Nguồn Ion hóa :

EI

+ Năng lượng ion hóa :

70eV

+ Nhiệt độ nguồn ion :

180oC


200oC

+ Nhiệt độ Interface:

+ Giá trị của bộ khuếch đại Multiplier : 300 – 500V
* MS method
- Chế độ quét Fullscan
+ Thời gian quét :

5 - 15 phút

+ Khoảng khối quét :


35 - 150 amu

- Chế độ quét Ion chọn lọc SIM ( Selected Ion Monitoring)
+ Số khối lựa chọn để quét: 135
+Thời gian quét :

6 – 10 phút

c. Hóa chất, thuốc thử


Hố chất, thuốc thử

Hóa chất sử dụng có độ tinh khiết phân tích (TKPT); dung mơi là dung môi dùng cho sắc ký.
a) Chất chuẩn 3-MCPD
b) Diethyl ete loại dùng cho sắc ký
c) Aceton loại dùng cho sắc ký
d) Acid toluen -4-Sulfonic


đ) Ethyl acetat loại dùng cho sắc ký
e) Cột Extrelut: Dùng xylanh 60ml, nhồi bông thủy tinh vào đầu ống xylanh. Sau đó cho từ từ
10g hạt Extrelut vào xy lanh, dùng đũa thủy tinh gõ nhẹ vào thành ống cho hạt xuống đều và chặt.
g) Natri clorua: Dung dịch bão hồ trong nước
h) Khí Nitơ 99,999%
i) Khí Hêli 99,999%




Pha chế dung dịch

a) Dung dịch acid toluen - 4 - sulfonic trong Aceton (1g/L): Cân chính xác 0,1000g acid toluen
- 4 - sulfonic (3.3.1.d) cho vào bình định mức 100ml, định mức đến vạch bằng aceton, lắc đều.
b) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 100ppm: Cân chính xác 0,0100g 3-MCPD cho vào bình định mức
100ml, định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều.


c) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 10ppm: Hút 1ml dung dịch 3-MCPD 100ppm vào bình định mức
10ml. Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều.
d) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 200ppb: Hút 1ml dung dịch 3-MCPD 10ppm vào bình định mức
50ml. Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều.
đ) Dung dịch chuẩn 3-MCPD 20ppb: Hút 2ml dung dịch 3-MCPD 200ppb vào bình định mức
20ml. Định mức đến vạch bằng ethyl acetat, lắc đều.
Các dung dịch chuẩn này được bảo quản trong tủ lạnh.
II.2.4. TIẾN HÀNH XÁC ĐỊNH.

a. Chuẩn bị mẫu.
Cân 4g mẫu, chính xác đến 0,001g vào cốc thủy tinh 50ml. Thêm vào 8g dung dịch NaCl bão
hòa, khuấy đều.
Cho toàn bộ dung dịch trên vào cột extrelut. Để ổn định 15 phút cho toàn bộ nước và chất trong
dung dịch phân bố đều trên bề mặt của hạt extrelut.
Rửa giải 3-MCPD bằng 150ml dietyl ête. Thu dịch rửa giải vào bình cầu cất. Sau đó đem cơ
quay chân khơng đến gần cạn, rồi dùng khí nitơ thổi khơ .
b. Dẫn xuất hóa.
Dùng pipet hút chính xác 2ml dung dịch acid Toluen-4-sulfonic trong aceton (1g/L) vào bình
cầu cất, lắc đều rồi chuyển toàn bộ dung dịch này vào ống nghiệm có nút. Đặt ống nghiệm vào bếp
cách thủy ở 40oC trong 90 phút, lấy ra để nguội ở nhiệt độ phịng, sau đó chuyển vào chai 1,5ml để
đo trên máy GC/MS (dịch thử).



c. Chuẩn bị mẫu chuẩn
Các mẫu chuẩn theo từng nồng độ xác định được chuẩn bị, cụ thể theo các bước trong bảng sau:
Bảng 1 : Chuẩn bị mẫu chuẩn
3-MCPD chuẩn (20ppb) cho vào cột
extrelut
Dung dịch sau rửa giải bằng dietyl ête

ống 1
1ml

ống 2
2ml

ống 4
6ml

Cô quay chân không đến gần cạn, thổi khơ
bằng khí Nitơ

Dung dịch acid Toluen-4-Sulfonic trong
aceton (1g/L)

Nồng độ 3-MCPD chuẩn (ppb)

ống 3
4ml

2 ml
Lắc đều, đặt các ống nghiệm vào bếp cách

thủy ở 40oC trong 90 phút.
Để nguội ở nhiệt độ phòng, chuyển vào lọ
1,5ml để đo trên máy GC/MS
10
20
40
60

d. Xây dựng đường chuẩn.
Kiểm tra thiết bị đã được chạy ổn định theo các điều kiện mô tả, lần lượt tiêm các mẫu chuẩn đã
được chuẩn bị. Ghi lại diện tích pic tương ứng với từng nồng độ. Dựa vào nồng độ và diện tích pic
chuẩn, thiết lập phương trình biểu diễn tương quan tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện tích pic.
e. Tiến hành phân tích .
Tiến hành tiêm mẫu phân tích vào máy, ghi lại sắc ký đồ mỗi lần tiêm mẫu. Ghi lại diện tích có
thời gian lưu và phổ khối tương ứng với thơì gian lưu và phổ khối của chất chuẩn.
Dựa vào phương trình biểu diễn tương quan tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện tích pic, tính
nồng độ 3-MCPD có trong dịch thử.

III. TÍNH KẾT QUẢ
Hàm lượng 3-MCPD trong mẫu thử được tính theo cơng thức sau :
Cx  V
C (ppm) =   F
m
Trong đó :
Cx : nồng độ 3-MCPD trong dịch thử (ppm).
m : Khối lượng mẫu đem phân tích (g).
V : Thể tích cuối (ml).
F

: Hệ số pha lỗng khi đo (F=1: khơng pha lỗng).



IV.

NHẬN XÉT Q TRÌNH

Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) là một trong những phương pháp sắc ký hiện đạinhất
hiện nay với độ nhạy,độ đặc hiệu cao và được sử dụng trong các nghiên cứu và phân tích kết
hợp
Hiệu suất thu hồi tính bằng % (X) theo cơng thức:

.100%
Trong đó :

xR

: Lượng hoạt chất tìm thấy trong mẫu trắng đã cho thêm hoạt chất.

X0 : Lượng hoạt chất tìm thấy trong mẫu trắng.
XA

V.

: Lượng hoạt chất đưa vào mẫu trắng.

PHỤ LỤC
SẮC KÝ ĐỒ VÀ PHỔ KHỐI CỦA CHUẨN 3-MCPD




VI.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.
-

Quá trình hình thành 3-mcpd trong thực phẩm, Ths. Tôn Nữ Minh Nguyệt

-

/>
- D.C.Meierhans, S.Bruehlmann, J.Meili, C.Taeschler, Sensitive method for the
determination of 3-Chloropropane –1,2-diol and Chloropropane – 1,3-diol by capillary gas
chromatography with mass spectrometric detection, Journal of Chromatography A., 325-333, 1998.
-

Food Law News – EU – 2001 />
- Nguyễn Thanh Khuyến, Giáo trình giảng dạy lý thuyết sắc ký, 1998, Trường Đại học
Khoa học tự nhiên, Tp.HCM
-

Trung Tâm Kỹ Thuật 3 – Kỹ thuật sắc ký khối phổ.

-

Tiêu chuẩn ngành Y tế 52TCN TQTP 0010:2005.