Bài giảng Các chất độc hại sinh ra do thực phẩm bị biến chất

CÁC CHẤT ĐỘC HẠI SINH RA DO THỰC PHẨM BỊ BIẾN CHẤT PGS. TS. DƯƠNG THANH LIÊM Bộ môn Dinh dưỡng động vật Khoa Chăn nuôi Thú Y Trường Đại học Nông Lâm, TP. HCM Nguyên nhân gây biến chất thực phẩm  1.Do vi sinh vật làm hư hỏng và biến chất thực phẩm: 1.Vi sinh vật ưa giá lạnh 2.Vi sinh vật chịu nhiệt 3.Vi khuẩn làm tiêu Lipid 4.Vi sinh vật làm tiêu protein 5.Vi sinh vật ưa muối 6.Vi sinh vật tiêu chất pectin 7.Vi sinh vật sinh acid 8.Nấm men và nấm mốc 9.Vi khuẩn hiếu khí sinh nha Bào ưa nhiệt độ trung bình 10.Vi khuẩn kỵ khí sinh nha bào ưa nhệt độ trung bình 11.Vi khuẩn hình thành nha bào gây chua lè 12.Vi khuẩn hình thành nha bào chua lè ưa nhiệt 13.Vi khuẩn kỵ khí ưa nhiệt 14.Vi khuẩn có nha bào sinh H2S 2. Do oxy hóa chất béo và các chất sinh học khác. 3. Quá trình lên men làm biến chất tinh bột và đường. 4. Sự hình thành chất độc hại trong quá trình chế biến. Các giai đoạn ôi thiêu phân hủy protein Giai đoạn 1: Sự lên men glucid hình thành các acid hữu cơ, làm cho môi trường trở nên acid. Quá trình này, hình thành các acid như acid lactic, acid axetic, acid butyric, acid glycolic ... các loại rượu, CO2, nước và các hydrocacbua. Vi sinh vật gây thối bị ức chế. Thịt còn dùng được. Giai đoạn 2: Men mốc tiêu thụ các acid làm cho môi trường trở nên trung tính, sinh vật lên men thối bắt đầu phát triển chuyển hóa protid thành pepton, polypeptid, peptid, acid amin ... và cuối cùng thành các chất đơn giản, bay hơi có mùi vị khó chịu như amoniac, hydro sunfua, indol, scatol, phenol ...Thông thường các vi khuẩn hiếu khí phân hủy các acid amin thành các acid hữu cơ và amoniac Các yếu tố khác có ảnh hưởng đến quá trình lên men làm ôi thiêu thịt - Giống động vật cho thịt: Loại thịt có nhiều nước, cấu trúc mềm, dễ vỡ (thịt cá) rất dễ bị hư hỏng; kế đến là thịt gia cầm và gia súc; cuối cùng đến thịt chim rừng và dã thú. - Tuổi của súc vật: Thịt của súc vật càng non thì càng dễ bị hỏng do cấu trúc mô và cấu trúc của phân tử chất đạm đơn giản hơn. - Phương pháp chọc tiết súc vật ở lò mổ: Máu là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển. Thịt súc vật sau khi chọc tiết cho chảy hết máu dễ bảo quản, khó bị nhiểm vi sinh vật hơn. - Tình trạng sức khỏe của súc vật khi mổ: Súc vật trước khi mổ mà đã bị nhiểm bệnh hoặc bị mệt thì thịt của chúng sau khi mỗ dễ bị nhiểm vi sinh vật hơn. - Phương pháp mỗ: Mỗ xong cần lấy phủ tạng ngay để tránh sự xâm nhập của vi sinh vật trong ruột, phủ tạng vào bên trong thịt. Ngộ độc do thức ăn giàu đạm bị lên men, ôi thiêu Thức ăn giàu đạm (thịt, cá...) bị ôi thiêu, tùy theo cơ chế phân hủy, các acid amin có thể chuyển hóa thành các acid hữu cơ, NH3, H2S, indol, scatol, phenol có mùi khó chịu. Ngoài ra nó còn tạo thành các amin như: putresxin, tyramin, tryptamin, betain... có tính gây ngộ độc. Có 2 nhóm điển hình gây ngộ độc thực phẩm: Nhóm các methylamin, gọi chung là betamin, là những chất gây bài tiết nước bọt, gây co giật động kinh. 2. Nhóm amin có mạch vòng gọi chung là Protamine, gây ngộ độc với những cơn đau bụng rất đặc biệt, kèm theo là những triệu chứng khác như co thắc mạch mạch máu (tryptamin), gây dị ứng (histamin). Trong thực thực tiển thường gặp nhất là ngộ độc histamin. “…Bệnh xảy ra do một loại protein đặc biệt sau một thời gian ủ bệnh thích hợp…” -- Charles Richet, 1902 Khái niệm dị ứng: Đột ngột, dữ dội, tai họa, phản ứng dị ứng hệ thống xảy ra ở bề mặt từng vùng của cơ thể (như là ở da, đường hô hấp, đường tiêu hóa, và hệ thống tim mạch). Nguyên nhân: Thực phẩm, lông ngứa côn trùng, thốc, nhựa mủ... Sir Henry Dale, discovered histamine “histamine gián tiếp gây ra triệu chứng dị ứng bởi vì nó gắn vào một vài receptor histamine trên tế bào” Phản ứng liên kết giữa H1-receptor với histamin Ngộ độc do Histamin Nhưng với liều lượng 8 đến 40 mg, tùy theo từng người có thể có triệu chứng ngộ độc như: đỏ bừng mặt, ngứa mặt và cổ, có khi chảy nước bọt, nước mắt do tính chất kích thích của histamin tới các tuyến nước bọt, tuyến nước mắt. Các hiện tượng này thường không được người ta chú ý và nhầm lẫn tưởng là yếu gan. Triệu chứng xuất hiện ngay trong bữa ăn và cũng mất đi sau một vài giờ. Khi ăn phải 1,5 đến 4 g histamin, ngoài những triệu chứng trên, bệnh nhân còn thấy choáng váng, nhứt đầu, đau bụng, tiêu chảy, nhiệt độ xuống thấp, mệt lã, bồi hồi lo lắng. Mạch đập có thể rất nhanh, thở gấp, nổi ban. Bệnh giảm đi sau vài giờ thì khỏi. Ngộ độc histamin có khi xảy ra hàng loạt với nhiều người do ăn cá biển sống hoặc đóng hộp, tôm tép, sò hến... Điều trị bằng thuốc chống dị ứng. Chọn lựa cá tươi để tránh ngộ độc do histamin Link Video Clips Các hợp chất dễ bị oxy hóa trong thức ăn: Các vitamin nhạy cảm (có nhiều nối đôi trong cấu trúc), ví dụ: E, C, A, D... Các sắc tố tiền vitamin trong thức ăn như: -,-,-caroten, lycopen, zeaxanthin, cryptho-, asta-xanthin... Các acid béo có chứa nhiều nối đôi như: Linoleic, linolenic, arachydonic, DHA... Tất cả các hợp chất trên là thiết yếu cho cơ thể. 2. Sự oxy hóa acid béo trong thức ăn và những ảnh hưởng xấu của nó Các kiểu phản ứng oxy hóaLipid trong thực phẩm Phản ứng thủy phân lipid hình thành A.béo Phản ứng oxyhóa A.béo hình thành peroxyd Phản ứng hình thành các aldehyd Phản ứng hình thành các acid hữu cơ Phản ứng oxyhóa chất béo hình thànhperoxyd, aldahyd và acid Diễn biến quá trình oxy hóa chất béo trong thức ăn và thực phẩm Ba hợp chất độc hại sinh rado quá trình oxy hóa chất béo Hợp chất peroxyd, còn gọi là gốc tự do FR: Oxyhóa rất mạch các hoạt chất sinh học. Làm hư hỏng màng tế bào, bẻ gãy DNA, mở đường cho các chất độc tấn công nhân tế bào gây ung thư. Aldehyd: Gây mùi rất khó chịu, làm mất tính ngon miệng của gia súc đối với thức ăn, làm hư hỏng các acid amin qua liên kết amin với formol, ức chế men tiêu hóa rất mạnh. Acid: Kích thích niêm mạc ruột gây tiêu chảy, thúc đẩy quá trình oxyhóa khử phá hủy các hoạt chất sinh học trong thức ăn hư nhanh hơn. Ảnh hưởng của các peroxyd đếnsự tổn thương DNA trong tế bào. TBA :Thiobarbituric Acid Sự phá hủy các vitamin bởi oxy và peroxyd Sự hư hỏng mùi vị thức ăn do hình thành carbonyl (aldehyd) từ sự oxyhóa chất béo Nguồn tài liệu: Frankel, E.N. (1984). Ảnh hưởng của chất béo bị oxy hóa đến tính ngon miệng thú thí nghiệm Nguồn tài liệu: Research & Department, Kemin Industries, Inc. (1976). Ảnh hưởng của peroxyd đến sức sản xuất của gia cầm Nguồn: Cabel, M.C., P.W. Waldroup, W.D. Shermer và D.F. Calabotta (1989) Khái niệm về sự chống oxy hóa bên ngoài và sự chống oxy hóa bên trong cơ thể. 1. Sự chống oxy hóa bên ngoài: Phần lớn người ta ứng dụng trong việc bảo quản thức ăn tránh sự oxy hóa làm hư hại các hoạt chất sinh học, nhất là các vitamin, acid béo chưa no. Thực chất của quá trình này là sự cướp oxy bởi các chất chống oxy hóa, hoặc nó lái phản ứng oxyhóa theo sự xúc tác sinh học. 2. Sự chống oxy hóa bên trong, phần lớn các quá trình oxy hóa xảy ra trong cơ thể là do các peroxyd, hay còn gọi gốc tự do FR vào bên trong cơ thể, oxy hóa phá hủy các màng tế bào gây hoại tử thoái hóa tổ chức. Vậy chống oxy hóa bên trong thực chất là sự tiêu diệt các peroxyd hiện diện trong cơ thể. 3. Sự lão hóa tế bào, sự phát triển không kiểm soát được của tế bào ung thư đều có căn nguyên sâu xa từ các gốc tự do RF trong cơ thể gây ra. Cơ chế chống oxyhóa bên ngoài với BHA được áp dụng để bảo vệ thức ănchống lại sự oxyhóa của oxy Vitamin E có vai trò chống oxyhóa rất mạnhvừa chống bên ngoài vừa chống cả bên trong cơ thể Hàm lượng chất chống oxy hóa (ppm) nên có để bảo quản thức ăn có mức chất béo và thời gian trử thức ăn khác nhau. Hàm lượng vitamin E (UI/kgTĂ) tối thiểu nên cótrong KP thức ăn để bảo vệ màng tế bào tránh khỏi sự tấn công của các peroxyd. Vitamin E và Se là nhân tố quan trọng chống bệnh trắng cơ và rỉ nước quầy thịt. Để bảo vệ acid béo chưa no trong cơ thể chống lại sự oxyhóa màng tế bào, cứ tăng lên 1% chất béo phải cộng thêm 5 UI vitamin E với nhu cầu tối thiểu ở mức 3% chất béo trong KP. Hậu quả của sự oxy hóa acid béo là peroxyd sinh ra nhiều trong thức ăn gây thiếu hụt vitamin E và tăng nhu cầu Selenium. Nếu khẩu phần có giới hạn vitamin E và Selenium thì sẽ gây ra sự thoái hóa hoại tử cơ. Bệnh trắng cơ (White muscle disease) Cơ đùi bị teo và có nhiều sợi hoại tử trắng,biểu hiện triệu chứng thiếu vitamin E và Selenium Sự sản sinh gốc tự do quá trình oxyhóa chất béo Link Video Clips 3. Quá trình biến chất của chất bột Nếu môi trường có nhiều oxy: (C6H10O5)n + n C6H12O6 6 CO2 + 6H2O + 674 Cal Nếu môi trường có ít oxy: (C6H10O5)n + nC6H12O6 2nC2H5OH + 2nCO2 + 24Cal và C2H5OH + CH3COOH Hiện tượng này làm cho chất bột giảm dần, độ ẩm tăng lên (hiện tượng này gọi là quá trình tự sinh nhiệt). Khi độ ẩm, nhiệt độ của hạt tăng lên tới mức tối thích (độ ẩm 15%, nhiệt độ 30oC) thì enzyme oxydase càng hoạt động mạnh, sự hô hấp càng mạnh, vi sinh vật phát triển nhiều. Cuối cùng enzyme thủy phân của vi sinh vật và của bản thân hạt ngũ cốc phân giải chất dinh dưỡng làm cho nó bị hư hỏng (lên men rượu, lên men chua). 4. Sự hình thành chất độc hại trong quá trình chế biến 3-MCPD được tạo ra từ phản ứng giữa chlorine (có thể từ chlorinate trong nước hoặc trong muối ăn) trong thực phẩm hay nguyên liệu làm thực phẩm có chứa chất béo. 3-MCPD được coi là một hợp chất có thể gây ung thư trên động vật thí nghiệm, nó gây độc hại đến gen, gây đột biến gen. Các nước trong khối EU thống nhất đưa việc kiểm tra chất 3-MCPD trong thực phẩm như là chỉ tiêu bắt buột phải công bố, và phải theo mức qui định mới được giao lưu mua bán các sản phẩm thực phẩm có nguy cơ nhiễm cao 3-MCPD. 3-Monochloro propane 1,2-diol (3-MCPD) Những bệnh tích xảy ra sau khi cho chuột ăn chất 3-MCPD trong 2 năm thí nghiệm Nguồn: WHO FOOD ADDITIVES SERIES, 2010 Những bệnh tích xảy ra sau khi cho chuột ăn chất 3-MCPD trong 2 năm thí nghiệm Những bệnh tích xảy ra sau khi cho chuột cái ăn chất 3-MCPD trong 2 năm thí nghiệm Nguồn: Cấu trúc hóa học và tên gọi chất 3-MCPD Các đồng phân thay đổi vị trí Cl của hợp chất 3-MCPD www.bezpecnostpotravin.cz/attachments/ Prezentace_Velisek_PowerPoint.pdf Các đồng phân quang học khác của hợp chất 3-MCPD Các ester với acid béo của 3-MCPD Những ester của 3-MCPD Những dẫn xuất 3-MCPD còn liên kết với 1 hoặc 2 acid béo thì gọi là mono- hoặc di- ester 3-MCPD. Nó không phải là 3-MCPD tự do, nhưng khi người ta ăn nó vào đường tiêu hóa thì enzyme lipase, hoặc một yếu tố nào đó thủy phân nó trở thành 3-MCPD tự do với đầy đủ tính độc hại của chất này. Xác định những ester của 3-MCPD trong nhiều loại thực phẩm có liên quan đến chất này là điều cần thiết và rất quan trọng để giúp phòng tránh nhiễm độc 3-MCPD. Xác định những loại thực phẩm có nguy cơ nhiễm cao và những yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành các ester của 3-MCPD rất cần thiết để giúp chúng ta kiểm soát được độc tố này trong thực phẩm. Cơ chế phản ứng hóa học của các dẫn xuấthóa học chuyển hóa hình thành 3-MCPD 1 2 Các sản phẩm thủy phân chất béo Giai đoạn có sử dụng ion Clor (NaCl) Chất 3-MCPD tự do vào cơ thể 3 Các phản ứng hóa học xảy ra trongqui trình công nghệ sản xuất nước chấm TAG: Tri-Acid-Glyceride; DAG: Di-Acid-Glyceride; MAG: Mono-Acid-Glyceride Những thức ăn có nguy cơ nhiễm hợp chất 3-MCPD Món chiên rán Pháp Bánh mì nướng, Vỏ bánh mì nướng Bánh rán Bánh qui giòn mặn Cà phê rang Lúa mạch rang, malt đen rang (không có chất 3-MCPD-ester trong beer) Cà phê creamer Cá trích ngâm chua Nước chấm thủy phân: Mar-ri, xì dầu Mức qui định về sự an toàn đối với hợp chất 3-MCPD trên thế giới và Việt nam Mức có thể chấp nhận hàng ngày TDI (Total Daily Intake): Theo SCF thì TDI = 2µg/kg thể trọng Ở châu Âu, Úc, New Zealand thì TDI = 0,02mg/kg. Ở Canada, Đài Loan TDI = 1 mg/kg. Việt Nam, quy định TDI = 1 mg/kg (QĐ của Bộ Y tế cuối tháng 3/2005). Các mối nguy cần kiểm tra về vệ sinh an toàn thực phẩm - Tồn dư thuốc Thú Y - Các chất đã bị cấm sử dụng - Thiết bao bì đồ hộp - 3-MCPD - Chất ô nhiểm thực phẩm - Các chất cặn bả độc hại - Tồn dư thuốc trừ sâu - Vi chất thay thế - GMOs - Dán nhãn quảng cáo - Loại TP mới - Hormone Other Hazards - Rác bẩn - Sâu mọc - Vật hữu hình lạ Physical Hazards Chemical Hazards - Vi trùng gây bệnh Microbiological Hazards centre/TREATI/mr. sommart.ppt Tình hình nhiểm chất 3-MCPD trong nước tương ở TP. HCM Link Video Clips Phỏng vấn Bộ Y tế về chất 3-MCPD Link Video Clips Các hợp chất acrylamide Acrylamide là hợp chất hóa học được sử dụng để tổng hợp ra chất liệu công nghiệp polyacrylamide. Polymer này được sử dụng trong công nghiệp là chủ yếu. Trong polymer này có chứa acrylamide, được coi là chất độc hại cho sức khỏe con người. Gần đây các nhà khoa học Thụy điển phát hiện nó cũng có trong thực phẩm. Acrylamide – Phân tử linh họat Là một polymer tan trong nước, được sử dụng như là một chất phụ gia công nghiệp cho: CH2=CHCONH2 CAS No. 79-06-1 Xử lý nước, Thu hồi tràn dầu, Chất gây kết khối, Trợ giúp trong sản xuất giấy, Là chất chèn khít, Cải thiện trạng thái đất xây dựng, Xử lý nước thải và chất thải. Dùng trong chế biến quặng, và kết cấu công trình chịu lực nén. Acrylamide với sức khỏe Tháng 4 năm 2002 các chuyên gia về thực phẩm của Thụy điển đã thông báo rằng: có sự hiện diện của acrylamide với mức cao trong các loại thực phẩm giàu tinh bột được chế biến dưới nhiệt độ cao. FDA của Mỹ đề cập đến sự xuất hiện acrylamide trong thực phẩm giàu tinh bột chiêng, rán có thể gây nguy hại cho sức khỏe con người.  Acrylamide là chất độc hại thần kinh (neurotoxin) đối với con người. Ngoài ra nó còn là tác nhân gây ung thư trên chuột qua thí nghiệm, và điều đó có thể cho người.  Người ta tìm thấy acrylamide có hàm lượng cao trong các chíp khoai tây chiêng với hàm lượng khoảng 1200 ppb Acrylamide - toxicology Là hợp chất độc hại thần kinh (neurotoxic compound) đã được quan sát trên động vật và trên người. Ảnh hưởng biết được của nó qua triệu chứng ngủ lơ mơ, ảo giác, lẫn lộn, cảm giác không bình thường, đau cơ, không phối hợp được các động tác. Là hợp chất độc hại gen (Genotoxic compound) với tìm năng ảnh hưởng lên tế bào mầm từ đó dẫn tới sự biến đổi di truyền. Là hợp chất gây ung thư trên động vật thí nghiệm (chuột) Những nghiên cứu trên người (với 8000 công nhân nhiểm acrylamide ở Trung Quốc) họ đều có phản ứng dương tính trên sự sai lệch năng lực thần kinh (neurotoxicity failed), ngoài ra còn thấy có liên quan với ung thư trên người (tuy nhiên số thống kê còn ít?) Giới thiệu quá trình nghiên cứu công bốvề tính độc hại của Acrylamide Đường hầm Halland và sự ngộ độc Acrylamide Năm 1997, trong thời gian đàu đường hầm ở Thụy điển, người ta có sử dụng acrylamide làm chất liệu xây dựng (như là thành phần của chất vửa xi măng): “Có đến 23 tài liệu có chứng cứ vững chắt chỉ ra rằng: chức năng thần kinh ngoại vi bị suy yếu có liên quan đến bệnh nghề nghiệp do acrylamide gây ra. Ảnh hưởng môi trường lúc bấy giờ là sự ô nhiểm acrylamide vào trong nước uống, từ đó phát sinh ra một số triệu chứng thần kinh trên những bò cái và gây chết cá trên sông. Nhận biết được nhiểm độc như thế nào? ... Có thể biết được phơi nhiểm acrylamide ở một người nào đó không? Acrylamide gắn với haemoglobin! Tạo ra marker sinh học Biomarker: AA-Hb adduct Mức AA-Hb adduct có thể phản ảnh sự phơi nhiểm acrylamide trên 4 tháng cuối trước khi chết. Kết quả nghiên cứu I “Để làm sáng tỏ vấn đề, người ta đã nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ giữa mức Hb-adduct trong globin và hội chứng thần kinh ngoại vi (PNS symptoms). 39% của những người này có mức Hb-adduct vượt quá 1 nmol/g globin, có triệu chứng ngứa rang ở tay và chân. 23 công nhân có chứng cứ rõ ràng họ bị suy yếu thần kinh ngoại vi có liên quan đến acrylamide. Tất cả 2 nhóm người có triệu chứng trên được phục hồi sức khỏe trở lại khi họ ngưng tiếp xúc với acrylamide.” Kết quả nghiên cứu II “47 công nhân đã có mức Hb-adduct nằm trong phạm vi biến động bình thường (0.02-0.07 nmol/g globin) ...” Câu hỏi đặt ra: Acrylamide trong cơ thể người bắt nguồn từ đâu: “sinh ra trong cơ thể” ? Hay trong thức ăn ? Hoặc trong môi trường..? “Thử nghiệm chứng minh lý thuyết cho rằng nguồn gốc adduct-acrylamide tạo ra trong điều kiện nhiệt độ nấu thức ăn cao được thực hiện trên chuột. Chia ra 2 nhóm chuột, một nhóm cho ăn thịt rán to cao, nhóm khác không rán, chế biến ở to thấp. Sau 2 tháng thử nghiệm kiểm tra mức Hb adduct, so sánh sự khác biệt 2 nhóm chuột ăn thức ăn rán và không rán. 2000 Thụy điển: Tháng 4 năm 2002 “Nhóm các nhà khoa học của trường Đại học Stockholm, Thụy điển đã phát hiện ra rằng acrylamide được hình thành từ thực phẩm giàu tinh bột trong điều kiện chế biến ở nhiệt độ cao. Cơ quan quản lý thực phẩm Quốc gia Thụy điển SNFA (The Swedish National Food Administration) lần đầu tiên phát triển phương pháp phân tích nhanh acrylamide trong thực phẩm. Kết quả phân tích cho thấy acrylamide hiện diện trong phần lớn các loại thực phẩm, kể cả những loại thực phẩm được nhiều người ưa thích. Hàm lượng acrylamide khác nhau rất lớn giữa các nhóm thực phẩm đem phân tích. Những phản ứng đầu tiên Bánh mỳ và khoai tây chiêng dòn trong nổi lo sợ nguy cơ ung thư Nguồn: BBC New, 25/4/2005 FAO cẩn trọng với sự tìm thấy acrylamide trong thực phẩm chiêng, nướng. Cuộc hội đàm FAO/WHO ... Sự liên quan đến sức khỏe của Acrylamide trong thực phẩm. WHO, Geneva, 25-27 June 2002 Dây là cuộc hội thảo đã được tổ chức nhanh chóng để xem xét thông tin khả dĩ, cố gắng chuẩn bị cho những kết luận và những khuyến cáo cho nghiên cứu và hoạt động trong tương lai. Có thể tìm kiếm các tư liệu có liên quan trên trang web: www.fao.org/es/esn/jecfa Phương pháp phân tích Sự phê chuẩn phương pháp phân tích acrylamide trong phòng thí nghiệm trên phạm vi các loại thực phẩm khác nhau. Những tư liệu tham khảo và tiêu chuẩn cho các phép thử nghiệm bao gồm các bước chuẩn bị, dụng cụ, vật liệu và các bước thực hiện. Tìm ra phương pháp thử giá thấp và đơn giản dễ làm để có thể kiểm soát được acrylamide trong sự phát triển sản phẩm thực phẩm chế biến. Acrylamide trong thực phẩm chiêng nóng dòn ở Balan Hàm lượng acrylamide đã xác định: Trong chip khoai tây chiêng: (n=24) 350-3650 µg/kg (mean 998 µg/kg), Trong snaks ngô (n=2) là 542 µg/kg, Trong snacks lúa mì (n=3) là 187 µg/kg. Mẫu phân tích được thu thập trong năm 2004 trong nước. Acrylamide có chứa nhiều trong chip khoai tây và bánh snacks ở Balan. Theo số liệu điều tra phân tích các loại thực phẩm này bằng GC-MS/MS với hợp chất brom. in Poland Phương thức hình thành, số phận và mức acrylamide trong thực phẩm. Khảo sát một cách có hệ thống mối quan hệ giữa mức acrylamide trong thực phẩm và điều kiện nấu nướng của quá trình chế biến. Nghiên cứu mô hình giả thuyết để giải thích nguồn, cơ chế của sự hình thành và số phận của acrylamide trong nguyên liệu thực phẩm xử lý nhiệt. Tối ưu hóa công thức, quá trình chế biến và điều kiện nấu nướng để làm giảm thiểu và loại bỏ một cách hợp lý mức acrylamide trong thực phẩm chế biến theo lối công nghiệp cũng như ở gia đình. Trong phạm vi tiêu thụ thực phẩm cần hổ trợ cho người tiêu thụ biết mức acrylamide trong các loại thực phẩm để hạn chế lượng ăn vào vượt mức gây hại cho sức khỏe. Điều kiện hình thành Acrylamide Chế biến ở điều kiện nhiệt độ cao Chiêng, rán ở nhiệt độ cao Nướng bánh Quay trên lửa Nướng Sóng siêu âm, Microwaving (?) Hàm lượng nước thấp, nhiệt độ khoảng 100 °C, asparagine, đường khử (glucose/fructose) sẽ phản ứng hóa học tạo ra acrylamide Cơ chế phản ứng hình thành Acrylamide Phản ứng hình thành chất Acrylamide trong quá trình chế biến thực phẩm ở nhiệt độ cao Phản ứng tổng hợp Acrylamide Phản ứng tổng hợp Acrylamide Phản ứng hình thành Acrylamide trong quá trình chế biến thực phẩm ở nhiệt độ cao với sự có mặt của asparagine và đường có chứa nhóm carbonyl (Glucose/ Fructose Hàm lượng Acrylamide trong một số thực phẩm chế biến Agrylamid trong một số nhóm TP chế biến Link Video Clips Sự phơi nhiểm acrylamide theo chế độ ăn Dữ liệu sắp tới về mức acrylamide trong thực phẩm, đặc biệt là thực phẩm chế biến sẵn được tiêu thụ ở các nước phát triển, cần phải có quan sát, đánh giá để khuyến cáo giới hạn mức ăn trong chế độ ăn hàng ngày. Thu thập các dữ liệu để có đánh giá mức cao nhất và thấp nhất trong sự tiêu thụ thực liệu có liên quan đến lượng chứa acrylamide trong đó, để ước đoán mô hình bệnh tật cộng đồng tiêu thụ thực phẩm. Từ đó có lời khuyên thích hợp cho sản phẩm với sức khỏe cộng đồng. Cần có hệ thống giám sát thích hợp dành cho sự thu thập, mô tả các dữ liệu của thực phẩm, ví dụ GEMS. Thực phẩm đưa ra mua bán phải có chỉ dẫn về vệ sinh an toàn thực phẩm trên phạm vi toàn thế giới. Sự phơi nhiểm acrylamide theo chế độ ăn 4. Các nước đang phát triển và các nước khác do thiếu thông tin cho việc xác định mức ăn của cộng đồng nên không tính được lượng acrylamide ăn vào hàng ngày nên không đưa ra được khuyến cáo thích hợp. 5. Phạm vi Quốc gia nên đưa ra những hiểu biết về sự hình thành và hàm lượng acrylamide trong thực phẩm, biomarkers phơi bày ra tìm năng trong việc đánh giá ảnh hưởng của acrylamide trong thức ăn và các nguồn khác. Những biomarkers rất cần trong việc đánh giá, xác định, và hiệu chỉnh lượng ăn vào hằng ngày một cách tỉ mỹ. 6. Nguồn khác phơi nhiểm acrylamide trên người có thể là thực phẩm hoặc hút thuốc lá hay sự tổng hợp nội sinh trong cơ thể. Tiệm cận với phương pháp làm giảm thiểu Acrylamide trong chế biến thực phẩm Loại bỏ chất gây phản ứng Loại bỏ lượng đường khử (Fructose, Glucose…) Sử dụng enzyme asparaginase để loại Asparagine Phá vở phản ứng tạo thành acrylamide Giảm thấp pH, cho thêm phụ gia chống oxy hóa như là hỗn hợp flavanoid. Thay đổi điều kiện chế biến: Giảm nhiệt độ chế biến thực phẩm. Giảm thời gian trong nhiệt độ cao Loại bỏ acrylamide sau quá trình chế biến thực phẩm Chiến lược làm giảm Acrylamide trong thực phẩm Giải quyết toàn bộ các yếu tố hình thành Acrylamide: Nguyên liệu chế biến thực phẩm cần giảm thấp: Hàm lượng đường có nhóm carbonyl như fructose, glucose. Hàm lượng asparagine trong nguyên liệu thực ăn. Thay đổi điều kiện chế biến như: Giảm thấp nhiệt độ chế biến thức ăn Giảm thời gian trong nhiệt độ cao, cân bằng với yêu cầu Sử dụng enzyme asparaginase để phân giải asparagine Cần trang thiết bị chế biến kiểm soát các yếu tố trên Cải thiện ngành nông nghiệp với: Thực hành bảo quản nông sản Công tác giao61ng và chọn giống cây trồng. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành Acrylamide trong điều kiện: pH, hàm lượng Asparagin và Glucose giống như nhau. Ảnh hưởng của điều kiện chiên dầu đến sự hình thành Acrylamid Mức Acrylamide tăng lên với thời gian chiên và nhiệt độ chiên tăng. Ở nhiệt độ chiên cao, mức acrylamide tăng rất nhanh, đường đồ thị có độ dốc cao. Để kiểm soát được sự hình thành acrylamide nên thực hiện chế độ chiên ở nhiệt độ thấp/thời gian có thể dài hơn. Loại dầu chiên không ảnh hưởng có ý nghĩa đến mức acrylamide trong sản phẩm thực phẩm chế biến Loại dầu chiên µg acrylamide/kg Ảnh hưởng của hàm lượng đường glucose và fructose lên sự hình thành acrylamide trong chip khoai tây chiên Sử dụng enzyme Asparaginaseđể phân giải làm giảm asparagine Enzyme asparaginase được sản xuất từ loài nấm Aspergillus oryzae và Aspergillus niger. Biến đổi asparagine thành acid aspartic, vì acid aspartic không hình thành ra acrylamide. Có thể làm giảm acrylamide từ 50 - 90%, phụ thuộc vào hệ thống thực phẩm. Sử dụng tốt hệ thống nhào trộn bột (bánh chiêng, nướng). Những sản phẩm có hàm lượng acrylamide cao cần phải có thử cách chế biến để hạn chế acrylamide như: Sản phẩm khoai tây chiêng ăn liền, ready-to-eat (RTE) Sản phẩm ngũ cốc như: bánh snacks, biscuits và coffee. Cơ chế phản ứng phân giải để làm giảm asparagine Chọn yếu tố khử (NaHCO3 khử amin để tạo NH4HCO3) Giảm nguồn đường khử pH theo hướng kiềm Chuyển asparagine thành acid amin / proteins Sử dụng Asparaginase Ảnh hưởng của tình trạng dự trử và giống khoai tây Thử nghiệm trên 2 giống Russet Klondike Rose Điều kiện dự trử Nhiệt độ phòng (22-26oC) Nhiệt độ trử lạnh (6-8oC) 0 đến 4 tuần Khoai tây chiên từ nguồn dự trử khác nhau Chiên ở 180oC, trong 3 phút Dầu chiên là dầu bắp Mức Acrylamide cao nhất từ nguồn khoai tây dự trử lạnh. Giải thích do lượng đường trong khoai tây trử lạnh cao hơn trong khoai tây dự trử nhiệt độ phòng, vì quá trình hô hấp tiêu hao. Giống khoai tây Klondike Rose 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 ng 1 ng 7 ng 14 ng 21 Ng 28 Nhiệt độ phòng (22-26 C) Nhiệt độ trử lạnh (6-8 C) micrograms acrylamide/kg ngày 0 Sự hình thành Acrylamide trong bánh nướng Bánh nướng bơ đậu phọng Bánh nướng chip Chocolate Acrylamide nhiều nhất trong bề mặt vỏ bánh Mức Acrylamide tăng lên với thời gian và nhiệt độ nướng bánh tăng lên. Có thể kiểm soát acrylamide bằng cách làm giảm bề mặt màu nâu của vỏ bánh. Làm nở bột bằng lên men tốt hơn với làm nở bột bằng hóa chất. Kiểm soát màu nâu bề mặt của sản phẩm để làm giảm thiểu acrylamide Sản phẩm chip khoai tây chiên: Mức Acrylamide tăng lên theo độ màu nâu tăng Màu nâu được dùng để đánh giá mức acrylamide ở đồ thị “L” và “a”. Mức acrylamide trong các sản phẩm chiên với bột nở lên men thì ngược lại, mức acrylamide giảm dần lên men nhiều. 45 µg/kg 76 µg/kg 262 µg/kg 516 µg/kg 866 µg/kg 1512 µg/kg Lên men nở bột Nở bột hóa học Giảm thấp bề mặt nâu của bánh mì khi nướng để làm giảm mức Acrylamide Những vấn đề cần nghiên cứu để xác định độc tính của acrylamide Cần nhiều dữ liệu để làm sáng tỏ hơn về sự hấp thu, trao đổi chất, phân bố và sự thải tiết acrylamide trong cơ thể người qua con đường miệng để từ đó mới được phép đánh giá nguy cơ cho sức khỏe của nó đối với con người. Hiệu lực sinh học của acrylamide trong thực phẩm cần được xác định. Dịch tể học ung thư và độc lực tinh hoàn của acrylamide trong cộng đồng được biết rất cao phơi nhiểm trên những người công nhân có dấu hiệu thần kinh và mức haemoglobin adducts cao cũng đã được nghiên cứu. Kiểu đánh giá nguy cơ về số lượng cũng được khảo sát rất kỹ lưỡng, nhưng chưa được bảo đảm chắt chắn. Những vấn đề cần nghiên cứu để xác định độc tính của acrylamide 5. Độc tính và khả năng gây ung thư của glycidamide cũng cần được nghiên cứu. 6. Đáp ứng liều lượng, bản chất của acrylamide và glycidamide tương đối độc, sự sắp xếp, sự kết dính với DNA và macromolecules cũng cần phải được đánh giá kỹ trong tương lai. 7. Ảnh hưởng độc hại gen (Genotoxic) trên somatic và tế bào mầm thường được sử dụng trong phạm vi nghiên cứu bộ gen (genome). 8. Có mối quan hệ giữa những adducts với haemoglobin và DNA trong các cơ quan khác nhau cũng cần phải được thăm dò. 9. Sự ứng dụng của những những phương pháp mới trong nghiên cứu sinh học có thể rất có ích trong việc đánh giá tính độc hại gen (genotoxicity) của acrylamide. Đánh giá nguy cơ ung thư do nhiểm acrylamide trong thực phẩm. (Swedish model is 8 times higher!) Nguy cơ ung thư trong cuộc đời có liên quan với acrylamide trong thực phẩm Lời khuyên tạm thời Thực phẩm không nên nấu quá mức (nấu thời gian lâu, ở nhiệt độ cao). Nhưng tất cả thực phẩm đặc biệt là thịt và sản phẩm thịt cũng cần phải nấu để tiêu diệt các mầm bệnh gây ngộ độc thực phẩm. Nên có nhiều thông tin về acrylamide để hạn chế sự nhiểm độc và nên có lời khuyên về ăn uống và sức khỏe. Ăn uống cân bằng và đa dạng, nhất là ăn nhiều rau trái, và nên điều chỉnh để tiêu thụ ít lại thức ăn giàu chất béo, chiêng rán ở nhiệt độ cao. Có thể giảm mức tiêu thụ acrylamide do có sự thay đổi khẩu phần ăn, cách chế biến… Tất cả những vấn đề đó cần phải được nghiên cứu một cách tỷ mỹ. Nên hình thành mạng lưới Quốc tế về “Acrylamide trong thực phẩm”. Mạng lưới này bao gồm những thành viên có quan tâm đến vấn đề này để phối hợp nghiên cứu và thông tin kịp thời những kết quả nghiên cứu. Những khuyến cáo của JECFA Đánh giá lại acrylamide với những nghiên cứu khả năng gây ung thư và ngộ độc thần kinh với thời gian dài hơn. Tiếp tục làm việc trên mô hình thí nghiệm PBPK để có liên hệ tốt hơn với những dữ liệu biomarker trong cơ thể người, từ đó đánh giá sự phơi nhiểm và dữ liệu độc tính trên động vật thí nghiệm. Tiếp cận đến những tác động chế biến làm giảm hàm lượng acrylamide trong thực phẩm. Dựa trên những số liệu đã có về acrylamide trong thực phẩm để có những khuyến cáo cho các nước đang phát triển biết cách hạn chế tiêu thụ những sản phẩm có chứa nhiều acrylamide. Nguồn tài liệu tông tin về Acrylamide Cho người tiêu thụ FDA: Additional Information on Acrylamide, Diet, and Food Storage and Preparation JIFSAN Acrylamide Infonet Health Canada: Acrylamide- What you can do to reduce exposure HEATOX: Cho công nghiệp chế biến CIAA Toolbox Codex Committee on Food Additives and Contaminants (CCFAC): Draft Code of Practice for Reduction of Acrylamide in Food HEATOX: NORDACRYL: Significant Findings