Báo cáo khoa học : 3-MCPD trong thực phẩm và tác hại của nó đến con người docx

Báo cáo khoa học
3-MCPD trong thực phẩm và tác hại của nó đến con
người
Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2007: Tập V, Số 3: 75-79

Đại học Nông nghiệp I

3-MCPD trong thực phẩm và tác hại của nó đến con ngời
3-MCPD in foods and its harmful effect to human
Phan Trung Quý
1
SUMMARY
This article introduced the chemical formula and the origin of 3-monocloro Propa-1,2-diol
(3-MCPD) in soy sauce. There were 24 companies producing soy sauce with the concentration
of 3-MCPD higher than the permitted level. There are studies about the harmful effect of 3-
MCPD to human health and procedure to determine 3-MCPD in soy sauce by gas
chromatography (GC).
Key words:

3-MCPD, soy sauce, human health, gas chromatography.

1. Mở ĐầU

3-MCPD (3-monochloropropan-1,2-diol)
là một dẫn xuất của clo, đợc hình thành trong
thực phẩm do phản ứng hóa học giữa một
nguồn có chứa clo với lipid (chất béo). Thuộc
nhóm này còn có 1,3-DCP (1,3-dichloro-2-
propanol) với độc tính tơng tự và 3-MCPD là
thuật ngữ chỉ chung cho cả hai loại (JFSSG,
1999). Phản ứng này đợc xúc tác bởi nhiệt độ
qua quá trình gia nhiệt khi chế biến thực phẩm
thí dụ nh chiên, nớng. Cho nên, về lý
thuyết, tất cả các loại thực phẩm nào hội đủ 3
điều kiện là có chứa thành phần clo và thành
phần chất béo dới tác động của nhiệt đều có
thể sinh ra 3-MCPD.
Sự hình thành 3-MCPD
trong xì dầu (nớc tơng) và dầu hào là do quá
trình sử dụng axit clohydric (HCl) thuỷ phân
protein thực vật ở nhiệt độ 120
0
C. Nếu nh
trớc khi thủy phân protein, nguyên liệu đợc
tách hết chất béo thì không có phản ứng phụ
sinh ra 3-MCPD (MAF, 1991).
OH
CH
H
2
C
CH
2

Cl
Cl
OH
CH
H
2
C
CH
2
OH
Cl
3-MCPD
1,3-DCP

Từ những năm 80 thế kỷ trớc, ngời ta
đ phát hiện ra 3-MCPD trong thực phẩm
nhng các kết quả khảo sát đầy đủ lần đầu tiên
đợc công bố bởi Collier và cộng sự (1991).

Theo báo cáo của MAFF (1991) cho biết nồng
độ của 3-MCPD cao ở mức 100mg/kg thực
phẩm là rất phổ biến vào thời đó.
Việc chế biến xì dầu hoặc sản phẩm nớc
chấm từ đậu tơng chủ yếu bằng phơng pháp
lên men vi sinh và phơng pháp hóa học. Khi
sử dụng phơng pháp thủy phân bằng axit
HCl, ngời ta thấy đem lại hiệu quả cao về
mặt chất lợng (vị ngon) và hiệu suất thành
phẩm, do đó phơng pháp này chiếm u thế
trong công nghệ chế biến xì dầu, dầu hào và

các sản phẩm từ đậu tơng. Thế nhng, quy
trình này do đợc tiến hành ở nhiệt độ cao nên
sản sinh ra hợp chất 3-MCPD với nồng độ quá
mức, đợc cho là có hại cho sức khoẻ.
Một số thực phẩm khác cũng tìm thấy có
chứa 3-MCPD là bánh mì, bánh bích-quy, thịt
hun khói Thức ăn nấu nớng trong gia đình
cũng tìm thấy có chứa 3-MCPD nhất là những
món nớng lò, nớng điện.

Năm 1999, tại Anh ngời ta phát hiện
một loại nớc tơng nhập từ Trung Quốc có
nồng độ 3-MCPD ở mức 124mg/kg, sau đó
một khảo sát tiến hành trên 40 mẫu nớc
tơng trên thị trờng (nhập từ Trung Quốc,
Hồng Kông, Đài Loan, Phillippine) đ tìm
1
Khoa Đất và Môi trờng, Đại học Nông nghiệp I- Hà Nội.

Phan Trung Quý
thấy 2/3 lợng mẫu này có chứa hàm lợng 3-
MCPD ở mức độ giới hạn cao của liều lợng
cho phép. Đỉnh điểm là vào giữa năm 2001,
Cục Kiểm soát Thực phẩm Anh quốc đ kiểm
nghiệm vào công bố 22 lô nớc tơng và dầu
hào thuộc các hng sản xuất khác nhau có
nồng độ 3-MCPD cao ở ngỡng nguy hại và
phải tiêu huỷ hoàn toàn các lô hàng này, đồng
thời ra quy chế về kiểm nghiệm 3-MCPD
trong các sản phẩm này trớc khi đợc lu

hành trên thị trờng (Barlow et al., 2002). Từ
đó đến nay nhiều quốc gia trên thế giới đ qui
định nồng độ tối đa 3-MCPD trong 1kg nớc
tơng (Bảng 1).
Bảng 1. Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép trong một kg nớc tơng tại một số quốc gia
Quốc gia
Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép /kg
nớc tơng (mg/kg)
Canada; Phần Lan; áo; Các tiểu vơng quốc ả Rập 1
Mỹ 1 cho 3-MCPD và 0.05 cho 1,3-DCP
úc và Niu Dilân
0.2 cho 3-MCPD và 0.005 cho 1,3-DCP
Liên hiệp Âu châu ; Hà Lan; Hy Lạp; Bồ Đào Nha; Malaysia;
Thụy Điển
0.02
LHVQ Anh 0.01
Nguồn: Renwick (2003).
ở Việt Nam, vào tháng 8/2001 các thông
tin về 22 loại nớc tơng tại Anh quốc nói trên
đ gây ra một xôn xao trong d luận và phản
ứng mạnh mẽ của ngơi tiêu dùng (Nguyễn
Đình Nguyên, 2001). Tháng 11/2001, lần đầu
tiên tại Việt Nam, các kiểm nghiệm về chất 3-
MCPD dựa trên tiêu chuẩn Châu Âu, đ đợc
tiến hành và cũng xác minh là nồng độ 3-
MCPD có mặt trong một số sản phẩm nớc
tơng bán ở thị trờng Việt Nam là cao quá
ngỡng cho phép rất nhiều. Đến tháng 4-2007,
Ngời dân Việt Nam thật sự bị sốc khi các cơ
quan kiểm nghiệm thực phẩm công bố nhiều

công ty sản xuất nớc tơng có nồng độ 3-
MCPD vợt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần
(Bảng 2).
Bảng 2. Danh sách 24 công ty có sản phẩm nớc tơng chứa 3-MCPD cao
Số thứ tự Tên công ty Số thứ tự Tên công ty
1 Nasafood 13 Thành Phát
2 Vitecfood 14 Thiên Hơng
3 Nam Dơng

15 Thành Hng

4 Hơng Nam Phơng 16 Bông Mai
5 MiwonViệt Nam 17 Hậu Giang
6 Lợi Ký 18 Hạnh Phúc
7 Trung Nam

19 Bách Thảo

8 Hoàng Hợi 20 Trờng Thành
9 Đông Phơng 21 Lam Thuận
10 Vĩnh Phơng 22 Thái Đại Lợi
11 Kim Thành 23 Song Mã
12
Phú Tài 24 Thái Chơn Thành
Nguồn: www.vnexpress.net/vietnam/doi-song/2007/05/3B9F6812/.
3-MCPD trong thực phẩm và tác hại của nó đến con ngời
2. ĐáNH GIá NGUY CƠ ĐộC HạI CủA
3-MCPD
Năm 2001, Uỷ ban Khoa học Thực phẩm
Âu châu và Uỷ ban Chuyên gia liên kết giữa

FAO/WHO đ đánh giá nguy cơ hợp chất 3-
MCPD đối với động vật thí nghiệm:

Liều gây độc cấp tính qua đờng uống
của 3-MCPD ở chuột cống là 150 mg/kg thể
trọng. Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại
(ngắn hạn) ở nồng độ 1mg/kg thể trọng thì có
biểu hiện giảm độ di chuyển của tinh trùng,
thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm
khả năng sinh sản ở chuột cống đực cũng nh
các loài có vú khác (với liều sử dụng cao hơn
liều trên). Nếu cho chuột nhà (mouse) và
chuột cống tiếp xúc với liều 25 mg/kg cơ thể
thì có thấy xuất hiện các thơng tổn ở hệ thần
kinh trung ơng.
Cũng đ có bốn nghiên cứu dài hạn tờng
trình về độc tố và khả năng gây ung th, hai
nghiên cứu trong số đó tiến hành trên chuột
nhà và chuột cống. Tuy nhiên chỉ có một
nghiên cứu đợc xác nhận là đủ tiêu chuẩn để
có thể đánh giá đợc nguy cơ. Nghiên cứu này
cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với 3-
MCPD sẽ bị tổn thơng thận tiến triển mn
tính, tăng sản ống thận và u tuyến. Ngoài ra
cũng tìm thấy các tổn thơng quá sản và tân
sản ở các tế bào Leydig của tinh hoàn, tuyến
vú, tuyến tuỵ và bao quy đầu. Ngoài ra cũng
thấy tỷ lệ phát sinh của thơng tổn tăng sản
hoặc khối u chịu ảnh hởng hiệu ứng liều
lợng, gặp ở tất cả các nhóm động vật nghiên

cứu. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học
đ xác nhận thơng tổn tăng sản ống thận là
tai biến nhạy nhất.

Nghiên cứu về tính đột biến ở tế bào vú
biệt lập cho thấy thờng là dơng tính nhng
phải với liều tiếp xúc khá cao (0,1-9mg/ml).
Một số thử nghiệm về tính đột biến trong cơ
thể cho thấy kết quả âm tính. Tóm lại, Uỷ ban
khoa học hiện thời kết luận 3-MCPD cha
phải là độc tố gây tổn hại gen trong cơ thể.
Nghiên cứu quan sát trên ngời
:
Cho đến
nay, vẫn cha có một nghiên cứu dịch tễ học
hay lâm sàng nào về tác hại của 3-MCPD trên
ngời cả. Tuy nhiên, nghiên cứu trên tế bào
tinh trùng ngời trong phòng thí nghiệm cho
thấy có hiệu ứng hiệp lực giữa 3-MCPD với
nguyên tố đồng (Cu) làm giảm khả năng di
chuyển của tinh trùng.

Ước tính lợng thu nạp của cơ thể mỗi
ngày
:
Nh đ nêu trên, sản phẩm nớc tơng
và tơng tự là những thực phẩm phổ biến có
chứa hàm lợng 3-MCPD cao nhất, do đó
việc ớc tính mức độ thu nạp cho cơ thể mỗi
ngày chủ yếu dựa trên số liệu tiêu thụ loại

thực phẩm này do các nớc cung cấp. Có
nghĩa là, mỗi quốc gia cần phải có một khảo
sát riêng cho nớc mình về lợng nớc tơng
tiêu thụ trung bình cho mỗi ngời dân trong
một ngày là bao nhiêu. Ngoài ra cũng cần
phải xác định lợng tiêu thụ thấp nhất và
lợng tiêu thụ cao nhất, để cân nhắc mức độ
lệch của chỉ số tiêu thụ.
Dựa trên số liệu khảo sát của Anh quốc và
một số nớc Châu Âu, nồng độ tồn lu trung
bình của 3-MCPD trong các loại thực phẩm
đợc tính là 0.012 mg/kg, nên có thể ớc tính
mức tiêu thụ trên mỗi đầu ngời/ngày cho các
thực phẩm có chứa 3-MCPD là 2 microgam
(EC, 1997).

Hiện nay vẫn cha có nghiên cứu về tác
hại của 3-MCPD trên ngời, nên cha có cơ sở
dữ liệu để có thể thiết lập mối quan hệ liều
lợng tiếp xúc. Trong tình hình đó, dựa trên
nguyên lý bất định, liều lợng độc tính chuyển
đổi giữa các chủng loại khác nhau (mô hình
chuột và ngời) thì chấp nhận hệ số chuyển
đổi là 20 lần giữa hai chủng loại đối với động
năng độc lực và hiệu số động độc lực
(toxicokinetic difference). Ngoài ra cũng còn
phải hiệu chỉnh thêm có các yếu tố phụ nếu
cho là cần thiết.
Việt Nam hiện vẫn cha có một công
trình khảo sát nào có tính hệ thống để đánh

giá mức tiêu thụ trung bình, tối thiểu và tối đa
đối với sản phẩm nớc tơng. Tuy vậy, giới
chức thẩm quyền chúng ta cũng có quy định
hàm lợng tối đa cho phép sự hiện diện của 3-
MCPD trong 1kg nớc tơng là 1mg/kg. Quy
định này đợc cho là an toàn sức khoẻ cho
ngời tiêu dùng.
Phan Trung Quý
3. PHÂN TíCH 3-MCPD TRONG THựC
PHẩM
Việc phân tích hàm lợng của 3-MCPD
trong thực phẩm là tơng đối khó khăn, đòi
hỏi thiết bị hiện đại, đồng bộ và kỹ thuật viên
có tính chuyên nghiệp cao. Hiện nay, Cục Vệ
sinh An toàn thực phẩm đ đa ra quy trình
phân tích 3-MCPD (theo tiêu chuẩn ngành).
Quy trình này đ đợc Bộ Y tế ban hành theo
Quyết định số: 10/2005/QĐ-BYT, ngày
25/3/2005.
3.1. Nguyên lý
Mẫu đợc cho hấp phụ qua cột extrelut,
giải hấp 3-MCPD bằng dietyl ete. Sau đó cho
tạo dẫn xuất với dung dịch acid toluen-4-
sulfonic trong aceton thành 4-(clometyl)-2,2-
dimetyl-1,3-dioxolan, phản ứng này đợc thực
hiện tại 40
o
C, trong 90 phút. Sau đó đo trên
máy sắc ký khí với detector khối phổ
(GC/MS). Giới hạn phát hiện của phơng

pháp: 4,01 ppb. Giới hạn định lợng: 13,37ppb
3.2. Điều kiện sắc ký
- Chơng trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ ban
đầu là 45
o
C, giữ ở 1 phút. Sau đó tăng lên
120
o
C với tốc độ gia nhiệt 6
o
C/phút. Tiếp tục
tăng nhiệt độ lên đến 250
o
C với tốc độ gia
nhiệt 15
o
C /phút, giữ ở nhiệt độ này 5 phút;
- Tiêm mẫu: Tiêm mẫu với chế độ không
chia dòng
+ Nhiệt độ bộ phận tiêm mẫu: 250
o
C
+ Thể tích mẫu tiêm: 2
à
l
- Tốc độ khí mang He: 1,5 ml/phút

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

+ Năng lợng ion hóa: 70 eV
+ Nhiệt độ nguồn ion: 180
o
C
+ Nhiệt độ Interface: 200
o
C
+ 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
3.3. Hóa chất, thuốc thử
Hóa chất sử dụng có độ tinh khiết phân
tích. Dung môi chuyên dùng cho sắc ký.
a) Chất chuẩn 3-MCPD
b) Dietyl ete loại dùng cho sắc ký
c) Aceton loại dùng cho sắc ký
d) Axit toluen -4-Sulfonic
đ) Etyl 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 bo hoà trong
nớc
h) Khí Nitơ 99,999%
i) Khí Hêli 99,999%
4. TIếN HàNH XáC ĐịNH
4.1. Chuẩn bị mẫu
Cân 4g mẫu, chính xác đến 0,001g vào
cốc thủy tinh 50ml. Thêm vào 8g dung dịch
NaCl bo hòa (g), khuấy đều.
Cho toàn bộ dung dịch trên vào cột
extrelut (f). Để ổn định 15 phút cho toàn bộ
nớc và chất trong dung dịch phân bố đều trên
bề mặt của hạt extrelut.
Rửa giải 3-MCPD bằng 150ml dietyl ête
(b). Thu dịch rửa giải vào bình cầu cất. Sau đó
đem cô quay chân không đến gần cạn, rồi
dùng khí nitơ thổi khô (h).
4.2. 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
3-MCPD trong thực phẩm và tác hại của nó đến con ngời
ống nghiệm vào bếp cách thủy ở 40
o
C trong
90 phút, lấy ra để nguội ở nhiệt độ phòng, sau
đó chuyển vào chai 1,5ml để đo trên máy
GC/MS (dịch thử).
4.3. Chuẩn bị mẫu chuẩn

Các mẫu chuẩn theo từng nồng độ xác
định đợc chuẩn bị theo các bớc trong bảng 3.
Bảng 3. Chuẩn bị mẫu chuẩn
Nội dung ống 1 ống 2

ống
3
ống 4
3-MCPD chuẩn
(20ppb) cho vào
cột extrelut (f)
1ml 2ml 4ml

6ml
Dung dịch s
au rửa
giải bằng dietyl
ête (b)
Cô quay chân không đến gần cạn,
thổi khô bằng khí Nitơ
Dung dịch acid
Toluen-4-Sulfonic
trong aceton
(1g/L) (a)
2 ml

Lắc đều, đặt các ống nghiệm vào
bếp cách thủy ở 40
o
C trong 90

phút.

Để nguội ở nhiệt độ phòng,
chuyển vào lọ 1,5ml để đo trên
máy GC/MS
Nồng độ 3-MCPD
chuẩn (ppb)
10 20 40 60
4.4. Xây dựng đờng chuẩn
Kiểm tra thiết bị đ đợc chạy ổn định
theo các điều kiện mô tả tại mục (3.2), lần lợt
tiêm các mẫu chuẩn đ đợc chuẩn bị ở mục
(4.3.) Ghi lại diện tích pic tơng ứng với từng
nồng độ. Dựa vào nồng độ và diện tích pic
chuẩn, thiết lập phơng trình biểu diễn tơng
quan tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện
tích pic.
4.5. 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 lu và phổ khối tơng
ứng với thơì gian lu và phổ khối của chất
chuẩn.
Dựa vào phơng trình biểu diễn tơng quan
tuyến tính giữa nồng độ chuẩn và diện tích pic,
tính nồng độ 3-MCPD có trong dịch thử.
Tính kết quả:
Hàm lợng 3-MCPD trong mẫu thử đợc
tính theo công thức sau:
C (ppm) =

x
C V
F
m
ì
ì

Trong đó:
Cx: nồng độ 3-MCPD trong dịch thử (ppm).
m: Khối lợng mẫu đem phân tích (g).
V: Thể tích cuối (ml).
F: Hệ số pha long khi đo (F=1: không pha
long)
Tài liệu tham khảo

Colier PD, Cromie DDO, Davies AP (1991).
Mechanism of formation of
chloropropands present in protein
hydrrolysates
. J Am Oil Chem Soc. 1991.
European Commission. Regulation (EC). No
258/97 of the European Parliamen and
of the Council of 27 January 1997
concerning novel foods and novel food
ingridients.
Official Journal of the
European Communities No L43/1. 1997.
JFSSG (1999). Survey of 3-
monochloropropane-1,2-diol (3-
MCPD) in acidhydrolysed vegetable

protein. Food Surveillance Information
Sheet No. 181. 1999.
JFSSG (1999). Survey of 3-
monochloropropane-1,2-diol in soy
sauce and similar products. Food
Surveillance Infomation Sheet
No.187.1999
MAFF (Bộ Nông-Lâm-Ng nghiệp; Anh
quốc). Survey of hydrolysed vegetable
proteins for chlorinated propanols. CSL
Report FD 91/6.1991
Nguyễn Đình Nguyên (2001). Cảnh giác khi
dùng nớc tơng (xì dầu) và dầu hào
(oyster sauce). Số 2193, 20/08/2001.
Báo Ngời Lao Động.
Office of the National Codex. Posision of
Thailand on 3-MPCD (www.Tisi.go.th/3-
MPCD/html)

www.vnexpress.net/vietnam/doi-
song/2007/05/3B9F6812/
Nguyễn Văn Song, Đỗ Thị Diệp, Trần Tất Nhật