luận án tiến sĩ hoá học đề tài PHÂN TÍCH AURAMINE O, SUDAN I, SUDAN II TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP RP-HPLC SỬ DỤNG VẬT LIỆU NANOSILICA ĐỂ XỬ LÝ MẪU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

---------

PHẠM THỊ CHUYÊN

PHÂN TÍCH AURAMINE O, SUDAN I, SUDAN II TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP RP-HPLC SỬ DỤNG
VẬT LIỆU NANOSILICA ĐỂ XỬ LÝ MẪU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2022


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59

2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

PHẠM THỊ CHUYÊN

PHÂN TÍCH AURAMINE O, SUDAN I, SUDAN II TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP RP-HPLC SỬ
DỤNG VẬT LIỆU NANOSILICA ĐỂ XỬ LÝ MẪU
Chun ngành: Hóa học phân tích
Mã số: 9.44.01.18

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1: PGS.TS. Đặng Xuân Thư

2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73
2: TS. Nguyễn Bích Ngân

Hà Nội - 2022
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan luận án “Phân tích Auramin O, Sundan I, Sudan II
trong thực phẩm bằng phương pháp RP-HPLC sử dụng vật liệu nanosilica để
xử lý mẫu” là cơng trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS. Đặng Xuân Thư và TS. Nguyễn Bích Ngân. Các số
liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được người
khác công bố trong các cơng trình khác.
Tác giả luận án

Phạm Thị Chun


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu

59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73

LỜI CẢM ƠN
Luận án được hồn thành tại Bộ mơn Hóa học phân tích, Khoa Hóa
học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Em xin bày tỏ lịng kính trọng, biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Đặng
Xuân Thư và cô TS. Nguyễn Bích Ngân đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn
khoa học cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cơ Ban Giám hiệu, Phịng Sau
đại học, Bộ mơn Hóa phân tích, Bộ mơn Hóa lí, Khoa Hóa học trường Đại
học Sư phạm Hà Nội, Ban Giám hiệu, phịng Hành chính – Tổng hợp trường
Đại học Tây Bắc, các thầy cơ, đồng nghiệp Bộ mơn Hóa học; Khoa Khoa học
Tự nhiên – Công nghệ, trường Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện giúp đỡ em
về thời gian và bố trí, phân cơng, sắp xếp cơng việc trong quá trình thực hiện
luận án.

Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cơ Bộ mơn Hóa phân tích, Khoa
Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt thầy PGS.TS. Phạm
Tiến Đức đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong q trình thực hiện luận án.
Tơi xin biết ơn những tình cảm quý giá của người thân, bạn bè và đồng
nghiệp đã luôn động viên, chia sẻ, ủng hộ để tơi hồn thành luận án này.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
MỤC LỤC

73


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
DANH MỤC BẢNG

73

Bảng 1.1: Một số chất màu phụ gia thực phẩm được phép sử dụng ở Việt Nam
………………………………………………………………………………..6
Bảng 1.2: Phân loại chất màu tổng hợp theo nhóm mang màu……………….7
Bảng 1.3: Tóm tắt một số cơng trình nghiên cứu định lượng Auramine O.
15

DANH MỤC HÌNH


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Tiếng Anh
AAS
Atomic Absorption Spectrometry
ACN
Acetonitril
AO
Auramine O
Association of Official

AOAC
Analytical Chemists
EtOH
Ethanol

Tiếng Việt
Phổ hấp thụ ngun tử
Vàng ơ
Hiệp hội các nhà hố học
phân tích
Cồn
Cục quản lí Thực phẩm và

FDA

Food and Drug Administration

GC

Gas Chromatography
Gas Chromatography/Mass

Dược phẩm Hoa Kỳ
Phương pháp sắc ký khí.
Sắc ký khí ghép nối khối

Spectrometry
High-performance liquid

phổ

Sắc ký lỏng cao áp/ Sắc ký

chromatography
International Agency for

lỏng hiệu năng cao
Cơ quan Nghiên cứu Ung

Research on Cancer
Inductively Coupled Plasma
Liquid Chromatography
Liquid Chromatography/Mass

thư Quốc tế
Plasma cao tần cảm ứng
Phương pháp sắc ký lỏng
Sắc ký lỏng ghép nối khối

LOD
LOQ

Spectrometry
Limit of detection
Limit of quantitation

MDL

Method detection limit

phổ

Giới hạn phát hiện
Giới hạn định lượng
Giới hạn phát hiện của
phương pháp

MeOH
MQL

Methanol
Method quantification limit

GC/MS
HPLC
IARC
ICP
LC
LC/MS

Giới hạn định lượng của


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

PBS
QA/QC
QCVN
R%
RHNS
RSD
RT
SPE
RP
SKPĐ
SKPT
TCVN

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
phương pháp
Phosphate buffer solution
Dung dịch đệm phosphate
Quality Assurance/Quality
Đảm bảo chất lượng/kiểm
Control
National Regulation
Recovery (%)
Nanosilica from rice husk
Relative standard deviation
Retention Time
Solid Phase Extraction
Reversed Phase
National Standard

soát chất lượng
Quy chuẩn Việt Nam
Độ thu hồi (%)
Nanosilica từ vỏ trấu
Độ lệch chuẩn tương đối
Thời gian lưu của chất
Chiết pha rắn
Pha đảo
Sắc ký pha đảo
Sắc ký pha thường
Tiêu chuẩn Việt Nam

2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết và lí do của đề tài
Cơ quan nghiên cứu Ung thư quốc tế IARC [49] đã xếp một số chất
màu tổng hợp vào nhóm các chất có thể gây ung thư như: các chất Sudan,
Auramine O, Rhodamine B, Ponceau 3R,… Những chất màu này có ưu điểm
rẻ tiền, bắt màu chuẩn và lên màu nhanh, bền màu, nhưng chúng là những
chất độc có khả năng gây bệnh cho người. Thực tế đã có nhiều sản phẩm thực
phẩm trên thị trường bị phát hiện sử dụng phẩm màu không được phép dùng
cho thực phẩm [17, 34, 57,66].
Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - phẩm màu
QCVN 4-10:2010/BYT [4] và Thông tư số 21/2019/TT-BNNPTNT của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về “Hướng dẫn một số điều của luật
chăn nuôi về Thức ăn chăn ni”, có quy định rõ tại phụ lục V: Cấm sử dụng
Auramine O (AO) và các dẫn xuất của Auramine O trong thức ăn chăn nuôi
[3], như vậy AO là chất khơng được phép có mặt trong thực phẩm tại Việt
Nam. Mặt khác thông tư 24/2019/TT-BYT ban hành ngày 30 tháng 8 năm
2019 quy định có 57 chất màu được phép sử dụng trong thực phẩm không bao
gồm các Sudan và AO. Do đó, một phương pháp phát hiện AO và các chất
Sudan ở lượng siêu vết trong thực phẩm là rất cần thiết. Trong các hợp chất
Sudan, thì Sudan I và Sudan II có màu đỏ sáng đẹp mắt, được sử dụng khá
phổ biến trong thực phẩm hơn Sudan III và Sudan do đó đề tài chọn hướng
nghiên cứu hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong mẫu thực phẩm.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Hiện nay, Việt Nam mới chỉ có duy nhất một phương pháp được chứng
nhận để xác định Auramine O trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi là Tiêu
chuẩn quốc gia TCVN 12267:2018 về “Thực phẩm - xác định hàm lượng
Auramine - phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS)”[1], chưa
có phương pháp được chứng nhận để xác định các Sudan trong thực phẩm.

TCVN 12267:2018 đã áp dụng một quy trình duy nhất chiết tách AO từ các
nền mẫu thực phẩm khác nhau bằng dung mơi hữu cơ, điều này có thể dẫn
đến hiệu suất thu hồi thấp và độ chính xác chưa cao do các mẫu thực phẩm
khác nhau có nền mẫu phức tạp không giống nhau, đồng thời LC-MS/MS là
hệ thống thiết bị phức tạp đắt tiền, không phổ biến trong các phịng thí
nghiệm. Ưu điểm của phương pháp HPLC là có thể định lượng đồng thời các
chất màu tương tự nhau, phương pháp phân tích và vận hành đơn giản, thiết bị
sử dụng phổ biến, tuy nhiên khi phân tích HPLC cần phải xử lý làm sạch ảnh
hưởng của nền mẫu. Việc sử dụng nanosilica từ vỏ trấu (RHNS) để hấp phụ
chất màu Rhodamine B và Xanh metylen trong dung dịch nước đã được
nghiên cứu trên thế giới [20,63], ưu điểm của việc sử dụng RHNS so với kỹ
thuật chiết pha rắn (SPE) ở nguồn nguyên liệu nông nghiệp rẻ tiền là trấu, các
bước thực nghiệm đơn giản khơng cần thiết bị phức tạp, sử dụng chính dung
mơi pha động HPLC để rửa giải chất màu cho hiệu suất hấp phụ- rửa giải cao.
Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào tiến hành hấp phụ chất màu AO và Sudan
từ dịch chiết mẫu thực phẩm.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Nhằm tìm kiếm giải pháp chiết, tách phù hợp với từng nền mẫu thực
phẩm khác nhau, đồng thời xây dựng phương pháp định lượng chất màu nhân
tạo độc hại bằng hệ thống thiết bị đơn giản, phù hợp với các điều kiện phịng
thí nghiệm, chúng tơi tiến hành đề tài “Phân tích Auramin O, Sundan I, Sudan
II trong thực phẩm bằng phương pháp RP-HPLC sử dụng vật liệu nanosilica
để xử lý mẫu”.
2. Mục đích và nội dung chính của luận án
Mục đích của luận án:
❖ Xây dựng quy trình phân tích Auramine O trong mẫu thực phẩm:

măng, miến, dưa, phấn hoa, cá khơ, mì tơm.
❖ Xây dựng quy trình phân tích hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong mẫu

thực phẩm thịt khơ và bim bim.
Nội dung nghiên cứu chính của luận án:
❖

Đối với Auramine O:
o Khảo sát tìm điều kiện tối ưu xác định Auramine O bằng phương pháp HPLC.
o Khảo sát các điều kiện tối ưu chiết Auramine O từ mẫu thực phẩm phịng thí

nghiệm.
o Nghiên cứu điều kiện hấp phụ của Auramine O trong dung dịch lên

Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu (kí hiệu RHNS).
o Áp dụng quy trình đã nghiên cứu để xác định Auramine O trong mẫu thực tế.
❖

Đối với hỗn hợp Sudan I và Sudan II:


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
o Khảo sát tìm điều kiện tối ưu xác định đồng thời Sudan I và Sudan II bằng
phương pháp HPLC.
o Khảo sát các điều kiện tối ưu chiết Sudan I và Sudan II từ mẫu thực phẩm

phịng thí nghiệm.
o Nghiên cứu điều kiện hấp phụ của của hỗn hợp Sudan I và Sudan II trong

dung dịch lên Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu.
o Áp dụng quy trình đã nghiên cứu để xác định Sudan I và Sudan II trong mẫu

thực tế.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Các chất màu Sudan I, Sudan II trong các mẫu thực phẩm: mẫu thịt
khô, mẫu bim bim.
- Chất màu Auramine O trong các mẫu: măng, miến, phấn hoa, dưa
chua, cá khơ, mì tơm.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp chiết lỏng – lỏng mẫu thực phẩm bằng dung môi hữu
cơ.
- Phương pháp hấp phụ chất màu trên nanosilica.
- Phương pháp phân tích HPLC định lượng chất màu, sử dụng detector
mảng Diode Array (PDA).
- Phương pháp phổ hấp phụ phân tử UV-Vis để xác định các bước sóng
hấp phụ cực đại của các dung dịch chất màu.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Luận án sử dụng các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại để đánh giá
xác định các đặc trưng của vật liệu hấp phụ: phổ FTIR, SEM, EDX, BET,…
Sử dụng các phương pháp thống kê để xử lý kết quả, đánh giá số liệu
thực nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án
- Việc kiểm tra chất màu cấm sử dụng trong thực phẩm với các mẫu
ngẫu nhiên tại các phịng thí nghiệm nhỏ ở Việt Nam là ít khả thi, chính vì vậy
với mục tiêu nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích đơn giản RP-HPLC
để đánh giá hàm lượng AO, Sudan I và Sudan II trong một số mẫu thực phẩm
trên thị trường là có ý nghĩa lớn.
- Luận án đã đưa ra quy trình chung để phân tích các chất màu
(Auramine O và hỗn hợp Sudan I, Sudan II) trong các mẫu thực phẩm. Quy
trình gồm 2 giai đoạn chính là xử lý mẫu và phân tích định lượng mẫu bằng
phương pháp HPLC. Giai đoạn xử lý mẫu được thực hiện theo 2 cách với các
loại mẫu khác nhau. Cách 1: Chiết bằng dung môi hữu cơ. Cách 2: Chiết bằng
dung môi hữu cơ - Hấp phụ chất màu trong dịch chiết bằng Nanosilia chế tạo
từ vỏ trấu - Giải hấp phụ bằng pha động trong phân tích HPLC. Đây là quy

trình phân tích chất màu trong thực phẩm chưa được đề xuất trước đó trong
bất kỳ cơng trình nghiên cứu khoa học nào.
- Xử lý mẫu bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ được đánh
giá là phương pháp nhanh, đơn giản dễ thực hiện và chi phí thấp. Một điểm ý
nghĩa của luận án là đưa ra phương pháp chiết các chất màu bằng dung môi


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
ethanol (chiết auramine O bằng hỗn hợp ethanol: nước (v/v 70:30, chiết hỗn
hợp Sudan I và Sudan II bằng ethanol tuyệt đối). Với lượng mẫu, thể tích dịch
chiết, số lần chiết, nhiệt độ, thời gian chiết phù hợp, sử dụng dung môi chiết
chứa dung môi ethanol cho hiệu suất chiết cao đối với nhiều loại mẫu thực
phẩm (trên 90%) mà vẫn đảm bảo được yếu tố: khơng độc hại với người phân
tích và mơi trường, chi phí thấp, các bước thực hiện đơn giản và có thể áp
dụng chiết được nhiều loại mẫu.
- Sử dụng Nanosilica chế tạo từ vỏ trấu để hấp phụ chất màu từ dịch
chiết mẫu thực phẩm cũng là một điểm mới của luận án. Đây cũng là một
bước quan trọng trong xử lý mẫu hướng tới "quy trình xanh". Việc sử dụng
nanosilia hấp phụ các Sudan ở điểm đẳng điện trong khi Sudan có tính kỵ
nước là một nghiên cứu chưa được đề xuất trước đó (các nghiên cứu hấp phụ
chất màu bằng RHNS chỉ tập trung vào chất màu ưa nước như Methylene
Blue, Rhodamine B,...).
- Luận án đã đưa ra kết quả định lượng phân tích AO, Sudan I và Sudan
II trong nhiều mẫu thực phẩm khác nhau, số liệu có giá trị trong việc tham
khảo lựa chọn các loại thực phẩm an toàn đối với người tiêu dùng.
5. Bố cục của luận án
Bố cục luận án gồm 147 trang, mở đầu 5 trang; tổng quan 40 trang;
thực nghiệm 27 trang; kết quả và thảo luận 56 trang; kết luận 2 trang. Luận án
có 56 hình và 42 bảng; tài liệu tham khảo 11 trang với 13 tài liệu tiếng Việt và
63 tài liệu tiếng Anh. Ngồi ra cịn có 6 Phụ lục với độ dài 6 trang.

2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73

2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73
CHƯƠNG 1 -TỔNG QUAN
1.1. Chất màu tổng hợp
Chất màu tổng hợp dùng để nhuộm màu thực phẩm được sử dụng khá
phổ biến trên thế giới như một chất phụ gia không thể thiếu để tăng tính thẩm
mĩ. Các chất này được tạo ra bằng các phản ứng hóa học tổng hợp, ví dụ
Sunset yellow (màu vàng), Amaranth (đỏ), Brilliant blue (xanh),…Mỗi quốc
gia đều có những quy định riêng về các loại chất màu tổng hợp được sử dụng
trong thực phẩm. Tuy nhiên, mối lo ngại đến từ việc dung nạp quá nhiều
lượng màu tổng hợp này và việc sử dụng bất hợp pháp những phẩm màu đẹp
nhưng có nguy cơ gây ung thư. Bảng 1.1 cung cấp thông tin một số chất
thường dùng làm phụ gia thực phẩm và được cho phép dùng trong thực phẩm
ở Việt Nam [5].
Bảng 1.1: Một số chất màu phụ gia thực phẩm được phép
sử dụng ở Việt Nam.
Loại chất
Tartrazine (E102)
Công thức:
C16H9N4Na3O9S2

Màu sắc

Công thức cấu tạo


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73

Quinoline Yellow
E(104)
Công thức:
C18H13NO5,8,11(SN

a)1,2,3
Carmoisine
(E122 )
Công thức:
C22H12N2O7S2Na
Amaranth (E123)
Công thức:
C20H11N2Na3O10S3

Cấu trúc phân tử của chất màu là yếu tố chính tạo nên màu sắc của nó.
Trong phân tử chất màu gồm nhóm mang màu và nhóm trợ màu, nhóm mang
màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử π không cố định,
có những nhóm mang màu quan trọng là: nhóm etylen (-CH=CH-); nhóm azo
(-N=N-); nhóm azomethine (-CH=N-); nhóm nitroso (-N=O); nhóm cabonyl
(=C=O). Bên cạnh đó, nhóm trợ màu bao gồm những nhóm thế, có thể cho
hoặc nhận điện tử như -NH2, -COOH, -SO3H, ...chúng làm tăng cường màu
của nhóm mang màu bằng cách làm dịch chuyển năng lượng của hệ điện tử.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Dựa vào nhóm mang màu người ta phân loại các chất màu tổng hợp
thành các nhóm như trình bày trong Bảng 1.2.
Loại chất
Nhóm azo

Bảng 1.2: Phân loại chất màu tổng hợp theo nhóm mang màu.
Đặc điểm
Ví dụ
Trong phân tử chứa một
Sudan I
hay nhiều nhóm mang
màu azo và các nhóm trợ

màu như -OH, -NH2,

Nhóm

-SO3H ...
Trong phân tử chứa

antraquinon

nhóm mang màu

Purpurin

antraquinone và các
nhóm trợ màu như -OH,
-NH2, -SO3H ...
Nhóm indigo

Trong phân tử chứa

Indigo carmine

nhóm mang màu indigo
và các nhóm trợ màu.

Nhóm nitro và

Trong phân tử chứa

nitroso

nhóm nitro hay nhóm
nitroso và các nhóm trợ
màu.
Naphthol yellow


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

Nhóm hồn

Trong phân tử có nhiều

ngun đa

vịng thơm và nhiều

vịng

nhóm mang màu

Nhóm

Trong phân tử có một

arylmethane

hay nhiều vịng thơm

73

Procion blue MX-R

Auramine O

liên kết thay thế trên
methane và các nhóm trợ
màu.
Nhóm

Trong phân tử có nhóm

azomethine

azomethine

Azomethine H

-CH=N- và các nhóm trợ
màu.

Trong số các nhóm trên, nhóm chất màu azo chiếm khoảng 60% số
lượng các chất màu tổng hợp (số liệu công bố 2020) [24]. Ưu điểm của chất


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
màu azo là sử dụng đơn giản, giá rẻ, bền màu nên được dùng rộng rãi trong
công nghệ dệt nhuộm, tuy nhiên vì có khả năng gây ung thư nên đang dần
được thay thế bằng những nhóm chất màu tự nhiên khác ít độc hại hơn.
1.2. Cơ chế liên kết của chất màu với vật liệu
Khi tiếp xúc với vật liệu (sợi dệt, da, chất hấp phụ như silica, than hoạt
tính,...) hoặc trong môi trường nước hoặc ở dạng khô phân tán cao với nhiệt
độ thích hợp, chất màu sẽ liên kết với vật liệu trong một số điều kiện nhất
định. Quá trình liên kết này khơng chỉ xảy ra ở mặt ngồi của vật liệu mà có
thể cả trên mặt các thành mao quản, các khoang trống bên trong giữa các

chùm đại phân tử của vật liệu. Quá trình này cũng khơng chỉ đơn thuần là các
lực liên kết hóa lý (lực liên kết phân tử và lực hấp phụ) mà có cả liên kết hóa
học, chất màu có thể thực hiện liên kết ion hay liên kết hóa trị với vật liệu
[12].
Liên kết ion: Liên kết này xuất hiện giữa các tâm tích điện dương của
vật liệu với các gốc mang màu tích điện âm của chất. Q trình diễn ra trong
khi nhuộm là khi chất màu tiếp cận với vật liệu, ion âm của chất màu bị các
tâm tích điện dương của vật liệu thu hút và thực hiện liên kết ion hay còn gọi
là liên kết muối theo phản ứng 1.1 như sau:
HOOC-P-NH3+ + -O3S-Ar → HOOC-P-NH3O3S-Ar (1.1)
Liên kết của chất màu với vật liệu khá mạnh do có năng lượng lớn, tốc
độ bắt màu nhanh. Tốc độ nhuộm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi
giá trị pH của dung dịch chất màu.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59

2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Liên kết Hidro: Liên kết hidro xuất hiện giữa các nhóm định chức của
vật liệu và chất màu như: hydroxyl, nhóm amin, nhóm amit và nhóm carboxyl
khi chất màu và vật liệu tiếp xúc nhau. Liên kết hidro này có vai trị khá quan
trọng trong một số trường hợp để cố định chất màu trên vật liệu. Ví dụ, người
ta dùng chất màu trực tiếp gắn màu vào xơ xenlulo và tơ tằm chủ yếu do lực
liên kết hidro, các Sudan hòa tan vào dầu mỡ và nhuộm màu trên thịt cũng
một phần do liên kết hidro tồn tại giữa nhóm - OH của Sudan và –COOH của
các axit béo trong dầu mỡ, -N-H trong Auramine O tạo liên kết hidro với –OH
trong chất xơ của măng, tinh bột của miến,…
Liên kết hóa trị: Liên kết hóa trị xuất hiện khi nhuộm chất màu hoạt
tính (reactive dyes) trên các vật liệu xơ sợi chứa các nhóm hydroxyl –OH (ví
dụ sợi cellulose) và nhóm amin –NH2 (ví dụ sợi polyamide hoặc len). Liên kết
hóa trị chủ yếu giúp cho chất màu hoạt tính bám màu tốt trên vật liệu đặc biệt
với xử lý ướt.
Liên kết Van Der Waals: Liên kết Van Der Waals xuất hiện ở hầu hết
các lớp chất màu khi nó tương tác với vật liệu. Đây là lực liên kết ở cấp độ

phân tử và được coi là tổ hợp của các lực hút: lưỡng cực, phân cực cảm ứng
và lực phân tán. Nó phụ thuộc và loại vật liệu nhuộm là ưa nước hay kỵ nước,
cũng phụ thuộc vào phân tử chất màu là có cực hay khơng có cực, và mức độ
tiếp xúc giữa chất màu và vật liệu.
Lực tương tác kỵ nước: Xuất hiện khi chất màu có các gốc
hydrocacbon tiếp xúc với vật liệu có cấu trúc phân tử không phân cực. Bản


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
thân chúng khơng đẩy nhau nên chất màu dễ hịa tan và bám dính trên vật
liệu. Ví dụ điển hình là trường hợp khi nhuộm các loại xơ tổng hợp kỵ nước
bằng chất màu phân tán. Chất màu phân tán ở dạng bột mịn tuy không tan
trong nước nhưng độ phân tán cao, ở điều kiện nhuộm phù hợp (ví dụ nhiệt độ
áp suất cao, gia nhiệt khô,…) chất màu sẽ tan vào các xơ tổng hợp kỵ nước.
Xơ tổng hợp được coi là dung dịch rắn của chất màu phân tán. Lực tương tác
kỵ nước có vai trị giúp chất màu có độ bền màu cao khi giặt.
Sự phân bố đồng đều của các chất màu làm chất phụ gia trong phần lớn
các loại thực phẩm có ý nghĩa rằng một hoặc nhiều thành phần của thực phẩm
có thể liên kết với các phân tử chất màu và hoạt động như một chất mang. Tuy
nhiên, các thành phần nào trong thực phẩm đóng vai trị chất mang màu vẫn
chưa được nghiên cứu sâu và rộng. Đã có các nghiên cứu chỉ ra rằng thực
phẩm chứa protein thì các protein sẽ liên kết tĩnh điện với các nhóm
cacboxylic và phenolic của chất màu để tạo ra phức chất protein-chất màu hòa
tan được trong nước [14,58]. Ngoài ra với các thực phẩm chứa chất béo hoặc
các axit amin thì các liên kết hidro hoặc liên kết hóa trị sẽ đóng vai trị chủ
yếu khi nhóm cacboxyl, amin trong thực phẩm liên kết với chất màu.
1.3. Auramine O
1.3.1. Cấu tạo, tính chất
Auramine O (C.A.S 2465-27-2) hay cịn gọi là Vàng ơ (kí hiệu AO) là
một loại chất màu diarylmethane. AO có danh pháp IUPAC là bis[4-

2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
(dimethylamino)phenyl]methaniminium chloride; công thức phân tử là

C17H21N3.HCl và công thức cấu tạo như Hình 1.1.

Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo của Auramine O.
AO có tên gọi khác là Basic yellow 2, Pyocatanium aureum, Aizen
auramine, Pyoktanin yellow, Canary yellow, Pyoktanin hoặc C.I. 41000.
Auramine O tinh thể màu vàng kim (Hình 1.2), nhiệt độ nóng chảy
2670C, tan trong nước (10 mg/ml) và ethanol (20 mg/ml), tan nhiều trong
ethylen glycol, methyl ether, acetonitril,…
Auramine O là một chất màu tổng hợp được dùng trong công nghiệp
nhuộm vải, giấy, gỗ, in ấn và pha tạo màu sơn. Trong y khoa, Auramine O còn
được dùng làm chất nhuộm màu huỳnh quang dùng nhuộm nhanh vi khuẩn
acid có trong đờm, vi khuẩn lao nhờ khả năng liên kết với mycolic acid trong
thành tế bào loại vi khuẩn này. Để phát hiện các vi khuẩn Mycobacterium
tuberculosis người ta sử dụng hỗn hợp chất màu Auramine O và Rhodamine B
trong phép nhuộm Auramin- Rhodamin.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ

tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O

73

Hình 1.2: Bột Auramine O.
Auramine O là chất không được phép sử dụng trong thực phẩm, mĩ
phẩm. Theo thông tư số 42/2015/TT-BNNPTNT ngày 16/11/2015 của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam về Danh mục bổ sung hóa
chất, chất kháng sinh cấm nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh và sử dụng trong
thức ăn chăn nuôi tại Việt Nam, Auramine O và các dẫn xuất đã bị cấm nhập
khẩu, sản xuất, kinh doanh và sử dụng trong thức ăn chăn nuôi gia súc, gia
cầm tại Việt Nam [2]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cũng quy định
giới hạn phát hiện mà phương pháp phải đạt để phân tích Auramine O trong
thức ăn chăn nuôi là 1 mg/kg.
Cơ quan Châu Âu về An toàn và Sức khỏe (European Agency for
Safety and Healthy at Work, EU-OSHA) ban hành chỉ thị 2004/37/EC quy

định về các chất gây ung thư hoặc đột tử. Chỉ thị này xếp Auramine O và dẫn
xuất của nó vào nhóm các chất khơng được có mặt trong thành phần mỹ phẩm
đồng nghĩa với không được dùng trong phụ gia thực phẩm. Bất kỳ phụ gia
hoặc thực phẩm nào có mặt AO đều khơng được phép sử dụng.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu giả

49

2.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu phân tích chất màu bằng HPLC

52

2.2.3. Nghiên cứu các điều kiện chiết

55

2.2.4. Nghiên cứu các đặc tính của nanosilica từ vỏ trấu và điều kiện hấp phụ
tối ưu
59
2.2.5. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp

65

2.2.6. Lấy mẫu thực tế và xử lý mẫu

66

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

73

3-A – ĐỐI VỚI AURAMINE O
73
Tuy nhiên, vì mục đích kinh doanh, đã phát hiện ra có những cơ sở
chăn nuôi sử dụng chất Vàng ô trong sản xuất thức ăn gia súc gia cầm với
mong muốn tạo màu đẹp cho da, lông, trứng…Các cơ quan chức năng cũng
đã phát hiện Auramine O trong măng ngâm, gà luộc sẵn, măng khơ, dưa muối,
tơm [43]…
1.3.2. Đặc tính sinh học và độc tính
Chất màu tổng hợp Auramine O được Cơ quan Nghiên cứu ung thư
quốc tế (International Agency for Research on Cancer – IARC) trực thuộc tổ
chức y tế thế giới WHO xếp vào nhóm tác nhân gây ung thư số 2B và các sản
phẩm của nó được xếp vào nhóm 1 – tức nhóm chắc chắn gây ung thư cho
người bị phơi nhiễm [49]. Chất này gây nhiễm độc cấp tính đối với các cơ
quan động vật sống kể cả con người. Các thí nghiệm trên chuột cho thấy khi
cho chúng sử dụng nước uống có chứa AO trong thời gian dài sẽ gây ra ung
thư biểu mô và u gan [23, 68], làm tổn thương DNA ở tế bào gan, thận và tủy
xương. Đối với các thí nghiệm trên tế bào cơ thể người, cho thấy AO cũng
gây phá hủy DNA [53]. Nghiên cứu của Case và Pearson (1954) cho kết quả
rằng các công nhân tham gia sản xuất Auramine O có nguy cơ phát triển u
nhú và ung thư biểu mô bàng quang [26]. Ngộ độc AO chủ yếu gây nhiễm
độc thần kinh và gan, các biểu hiện lâm sàng có thể thay đổi từ buồn nôn, nôn
mửa đến đau bụng, hạ huyết áp, rối loạn nhịp tim khó chữa, co giật và động
kinh, thậm chí nhiễm độc nặng có thể gây tử vong [39].