Luận văn nghiên cứu xác định oxalat trong mẫu thực phẩm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------

TRẦN ĐĂNG TUẤN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH OXALAT TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG
PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐO ĐỘ
DẪN KHÔNG TIẾP XÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------

TRẦN ĐĂNG TUẤN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH OXALAT TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG
PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐO ĐỘ
DẪN KHÔNG TIẾP XÚC

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ ÁNH HƢỜNG

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu và học tập tôi đã hoàn thành luận văn cao học
của mình với đề tài: ―Nghiên cứu xác định oxalate trong mẫu thực phẩm bằng
phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc‖ dƣới
sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thị Ánh Hƣờng và các thầy cô, anh chị, các bạn trong
bộ môn Hóa phân tích.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn TS.
Nguyễn Thị Ánh Hƣờng ngƣời đã giao đề tài và tận tình chỉ dẫn tôi trong quá trình hoàn
thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty 3Sanalysis và đối tác tại Khoa Hóa học,
Trƣờng Đại học Basel, Thụy sĩ đã thiết kế lắp đặt và hỗ trợ các trang thiết bị cũng nhƣ
tƣ vấn kỹ thuật trong quá trình thực hiện nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong Bộ môn Hóa Phân tích nói riêng
và trong khoa Hóa học nói chung đã dạy dỗ, chỉ bảo và động viên tôi trong thời gian học
tập tại trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
Tôi xin cảm ơn sinh viên Nguyễn Thị Minh Hòa, lớp k57T Tài năng Hóa, sinh
viên Nguyễn Thị Liên, lớp K56A Hóa học đã hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, các bạn học viên và sinh viên bộ môn
Hóa phân tích đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu này.
Hà Nội, ngày 24 tháng 10 năm 2015
Học viên
Trần Đăng Tuấn


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................2
1.1.

Giới thiệu chung về các chất phụ gia thực phẩm ........................................2

1.1.1. Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm..........................................................2
1.1.2. Phân loại phụ gia thực phẩm ..........................................................................2
1.1.2.1. Phân loại theo nguồn gốc...............................................................................2
1.1.2.2. Phân loại theo tác dụng..................................................................................2
1.1.3. Lợi ích và tác hại của phụ gia thực phẩm.......................................................2
1.2. Thông tin chung về oxalate, tartrate và citrate ...............................................3 1.3.
Ứng dụng và tác hại của các oxalate, tartrate và citrate ................................4 1.3.1.
Oxalate ..............................................................................................................4 1.3.2.
Tartrate..............................................................................................................5 1.3.3.
Citrate................................................................................................................5 1.4. Vấn
đề sử dụng oxalate, tartrate và citrate trên thế giới và ở Việt Nam ......6 1.4.1. Vấn đề
sử dụng oxalate, tartrate và citrate trên thế giới ................................6 1.4.2. Vấn đề sử
dụng oxalate ở Việt Nam ................................................................6 1.5. Các phƣơng
pháp xác định oxalate, tartrate và citrate ..................................7 1.5.1. Phương pháp
sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ..........................................7 1.5.2. Phương pháp
Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) ...........................9 1.5.3. Phương pháp sắc
ký ion ...................................................................................9 1.5.4. Các phương pháp
điện di mao quản..............................................................10 1.6. Phƣơng pháp điện di
mao quản ......................................................................12 1.6.1. Mao
quản.........................................................................................................13 1.6.2. Dung dịch
đệm pH và pha động trong phương pháp điện di mao quản.........14 1.6.3. Nguồn điện thế
cao..........................................................................................15 1.6.4. Kỹ thuật bơm mẫu
trong phương pháp điện di mao quản ..............................15

1.7. Phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc.....17
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................19
2.1.

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu................................................................19

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu .....................................................................................19
2.1.2. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................19
2.2.

Phƣơng pháp xử lý mẫu...............................................................................19 2.3.
Hóa chất và thiết bị ......................................................................................20

2.3.1. Hóa chất.........................................................................................................20
2.3.1.1. Chất chuẩn...................................................................................................20
2.3.1.2. Hóa chất dung môi ......................................................................................20
2.3.1.3. Chuẩn bị các dung dịch hóa chất ................................................................21
2.3.2. Thiết bị dụng cụ.............................................................................................21
2.4.

Các thông số đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp phân tích ................23

2.4.1. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp phân tích ..23 2.4.2.
Độ chụm của phương pháp ..........................................................................23 2.4.3. Độ
đúng của phương pháp ...........................................................................24 CHƢƠNG
3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................25
3.1.

Nghiên cứu khảo sát tối ƣu điều kiện phân tích ........................................25

3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của hệ đệm ..................................................................25
3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bơm mẫu và chiều cao bơm mẫu ........28
3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thế tách.................................................................30
3.1.4. Khảo sát các chất ảnh hưởng .......................................................................31
3.2.

Đánh giá phƣơng pháp phân tích ...............................................................32

3.2.1. Lập đường chuẩn ..........................................................................................32
3.2.2. Giới hạn LOD, LOQ của phương pháp........................................................36
3.2.3. Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) độ đúng (độ thu hồi) ...................................37
3.3.

Phân tích mẫu thực tế ..................................................................................41


3.3.1. Phân tích mẫu bia .........................................................................................41
3.3.2. Phân tích mẫu mì gói ....................................................................................45
3.3.3. Phân tích mẫu trà túi lọc lipton (trà trái cây, vị dâu) ..................................46
3.3.4. Phân tích mẫu nước trà khô vỉa hè ..............................................................46
3.3.5. Phân tích đối chứng phƣơng pháp CE-C4D với phƣơng pháp HPLC ....47
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................50


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thông tin chung về 3 hợp chất oxalic, tartaric và citric ............................3
Bảng 1.2. Các chất thường dùng làm pha động trong CE và giá trị pK của chúng .15
Bảng 3.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến diện tích pic (Spic) và thời gian di
chuyển (tdc) của oxalate, tartrate và citrate.........................................................28
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thế điện di đến diện tích pic (Spic) và thời

gian di chuyển (tdc) của oxalate, tartrate và citrate.............................................31
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ oxalate, tartrate, citrate ............33
Bảng 3.4. Phương trình đường chuẩn của oxalate, tartrate và citrate.....................35
Bảng 3.5. Kết quả so sánh giữa giá trị a với giá trị 0 của phương trình đường chuẩn
oxalate, tartrate, citrate .......................................................................................36
Bảng 3.6. Giới hạn phát hiện oxalate, tartrate và citrate bằng phương pháp điện di
mao quản CE-C4D ...............................................................................................36
Bảng 3.7. Giá trị khoảng tuyến tính và LOD, LOQ của oxalate, tartrate, citrate ....37
Bảng 3.8. Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp CE-C4D trong định lượng
oxalate..................................................................................................................37
Bảng 3.9. Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp CE-C4D trong định lượng
tartrate .................................................................................................................38
Bảng 3.10. Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp CE-C4D trong định lượng
citrate ...................................................................................................................38
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn oxalate
..............................................................................................................................40
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn
tartrate .................................................................................................................40


Bảng 3.13. Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp dựa trên thêm chuẩn citrate
..............................................................................................................................41
Bảng 3.14. Thông tin và đặc điểm của từng loại bia ................................................41
Bảng 3.15. Kết quả xác định hàm lượng các chất oxalate, citrate trong một số mẫu bia
..............................................................................................................................44
Bảng 3.16. So sánh kết quả phân tích đối chứng hàm lượng oxalate, citrate và
tartrate trong mẫu mỳ tôm ...................................................................................48


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ phân tích hệ điện di mao quản .........................................................12
Hình 1.2 Mặt cắt ngang của mao quản ......................................................................13
Hình 1.3 Lớp điện tích kép trên bề mặt mao quản ....................................................14
Hình 1.4 Ảnh hƣởng của dòng EOF đến tốc độ của các ion trong quá trình điện di 14
Hình 1.5 Các kĩ thuật bơm mẫu trong phƣơng pháp điện di mao quản ....................16
Hình 1.6 Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc...................18
Hình 1.7 Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) và mạch điện tƣơng đƣơng (B) của cảm biến
đo độ dẫn không tiếp xúc .....................................................................................18
Hình 2.1 Hệ thiết bị điện di mao quản CE-C4D tự chế, bán tự động ........................22
Hình 3.1 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng của thành phần đệm .................................26
Hình 3.2 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng của chất hoạt hóa bề mặt ........................27
Hình 3.3 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng của pH. .....................................................28
Hình 3.4 Điện di đồ khảo sát thời gian bơm mẫu .....................................................29
Hình 3.5 Điện di đồ khảo sát chiều cao bơm mẫu ....................................................30
Hình 3.6 Điện di đồ khảo sát thế điện di . .................................................................31
Hình 3.7 Điện di đồ khảo sát chất ảnh hƣởng ...........................................................32
Hình 3.8 Đƣờng chuẩn của oxalate theo diện tích pic ..............................................34
Hình 3.9 Đƣờng chuẩn của tartrate theo diện tích pic...............................................34
Hình 3.10 Đƣờng chuẩn của citrate theo diện tích pic ..............................................34
Hình 3.11 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate trong mẫu bia chai Hà
Nội và mẫu bia lon Hà Nội ..................................................................................43


Hình 3.12 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate trong mẫu bia lon
Halida và mẫu bia chai Sài Gòn Special..............................................................44
Hình 3.13 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate trong mẫu bia lon
Haliken .................................................................................................................44
Hình 3.14 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate trong mẫu mỳ tôm
Hảo Hảo và mẫu mỳ tôm Ba Miền ......................................................................46
Hình 3.15 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate trong mẫu trà túi lọc

Lipton và mẫu trà khô vỉa hè ...............................................................................47


DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT
Tên viết tắt
Tên đầy đủ
Ace

Acetic

Arg

L- arginine

C4D

Detector đo độ dẫn kết nối kiểu tụ điện

CE

Phƣơng pháp điện di mao quản

CHES

Axit 2-(cyclohexylamino) ethanesunlfomic

CTAB

Cetyl trimethyl amonium bromide

EOF

Dòng điện di thẩm thấu

GC

Sắc ký khí

His

Histidine

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Leff

Chiều dài hiệu dụng của mao quản

Ltot

Tổng chiều dài mao quản

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lƣợng

MeOH

Methanol
M

%RSD

E

SD

K

UPLC TAPS

C
M
E
S
P
G
T
P


Đ

MỞ ĐẦU
Hiện nay, tình hình an toàn vệ sinh thực phẩm ở nƣớc ta đang rất đƣợc quan
tâm, với nhiều vụ ngộ độc tập thể xảy ra hàng loạt và ở nhiều khu vực khác nhau. Có
nhiều nguyên nhân dẫn đến mất an toàn thực phẩm, trong đó có nguyên nhân xuất phát
từ việc sử dụng các chất phụ gia thực phẩm. Gần đây, dƣ luận đặc biệt quan tâm đến sự
xuất hiện của oxalate trong một số sản phẩm thực phẩm nhƣ bia, mỳ tôm,…gây ảnh
hƣởng xấu tới sức khỏe ngƣời sử dụng. Theo các nghiên cứu, oxalate là một trong những tác
nhân chính gây nên bệnh sỏi thận [12, 23] do tạo kết tủa với các ion kim loại nhƣ
magie, canxi… (kết tủa này chiếm tới 80% về khối lƣợng của sỏi thận).
Cùng với oxalate, axit tƣơng ứng của tartrate, citrate là những chất phụ gia
thực phẩm thƣờng xuất hiện đồng thời trong nhiều loại thực phẩm. Sự xuất hiện của
citrate đồng thời với oxalate sẽ làm giảm nguy cơ hình thành sỏi thận do citrate có khả
năng ức chế quá trình kết tinh hình thành canxi oxlate [13]. Vì vậy, ngoài việc phân tích,
kiểm tra hàm lƣợng oxalate, quy trình sẽ kết hợp phân tích, kiểm tra xác định đồng thời
hàm lƣợng của tartrate và citrate trong mẫu thực phẩm.
Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để xác định hàm lƣợng các chất oxalate,
tartrate, citrate nhƣ: sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC), phƣơng pháp sắc ký khối phổ
(GC-MS), sắc ký ion [13, 15],....Các phƣơng pháp này thƣờng chỉ đƣợc trang bị ở các
phòng thí nghiệm hiện đại với chi phí khá lớn và yêu cầu đội ngũ kỹ thuật cao. Trong
nghiên cứu này, với mục tiêu xây dựng một phƣơng pháp phân tích nhanh, hiệu quả,
đơn giản với chi phí thấp, hƣớng tới nhu cầu phân tích ở tuyến địa phƣơng, chúng tôi
đã xây dựng, phát triển quy trình phân tích đồng thời các chất oxalate, tartrate, citrate
trong thực phẩm bằng phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không
tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE-C4D) trên cơ sở hệ thiết bị tự chế, bán tự động.
1


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về các chất phụ gia thực phẩm
1.1.1. Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm

Chất phụ gia thực phẩm là những chất không đƣợc coi là thực phẩm hoặc
một thành phần của thực phẩm; Ít hoặc không có giá trị dinh dƣỡng; Bổ sung vì mục đích
công nghệ trong quá trình sản xuất, chế biến… [3].
Nhƣ vậy, PGTP không phải là thực phẩm mà nó đƣợc thêm vào nhằm đáp ứng
yêu cầu nhất định của sản phẩm. Việc sử dụng PGTP phải tuân theo quy định hiện hành
của các cơ quan chức năng, ở Việt Nam là Bộ Y tế.
1.1.2. Phân loại phụ gia thực phẩm
Tùy vào từng cơ sở mà có nhiều cách phân loại phụ gia thực phẩm khác nhau
nhƣ:
1.1.2.1. Phân loại theonguồn gốc
 Dạng tự nhiên: có nguồn gốc động vật và thực vật
 Dạng tổng hợp: Do con ngƣời tạo ra
1.1.2.2. Phân loại theo tác dụng
 Tác dụng trực tiếp: Bao gồm các chất có tác dụng bảo quản (nhƣ chống lại
quá trình oxy hóa, chống tác hại của vi sinh vật, côn trùng, ký sinh gây hại…) và
tác dụng cảm quan (nhƣ tạo màu, tạo mùi, tăng thêm hƣơng vị tăng thêm
vị ngọt, vị mặn, làm giảm bớt vị đắng, tạo vị chua…)
 Tác dụng gián tiếp: Bao gồm các loại axit, kiềm, dung môi chiết xuất, các
chất làm trong, làm lắng cặn, chất chống đông đặc, các chất trao đổi ion, chất
men sinh học, các chất chống tạo bọt... [2]
Ngoài ra còn nhiều cách phân loại khác nhƣ phân loại theo sức khỏe ngƣời sử
dụng, phân loại theo chức năng, phân loại theo nhóm chất…
1.1.3. Lợi ích và tác hại của phụ gia thực phẩm
2


Nếu sử dụng đúng loại, đúng liều lƣợng, các phụ gia thực phẩm có tác dụng
tích cực, nhƣ: tạo đƣợc nhiều sản phẩm phù hợp với sở thích và khẩu vị của ngƣời tiêu
dùng, giữ đƣợc chất lƣợng toàn vẹn của thực phẩm cho tới khi sử dụng, tạo sự dễ dàng
trong sản xuất, chế biến thực phẩm và làm tăng giá trị thƣơng phẩm hấp dẫn trên thị trƣờng,

kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm,….
Tuy nhiên, khi 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 nhƣ: 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. 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 nhƣ phá huỷ các chất dinh dƣỡng, vitamin...[4].
Vì vậy, Khi sử dụng chất PGTP phải tuân thủ các quy định sử dụng dựa trên
các tiêu chuẩn cụ thể theo ISO (International Standard Organization) và Hội đồng tiêu
chuẩn thực phẩm CAC (Codex Alimentarius Commision) gồm hơn 130 nƣớc thành
viên, trong đó có Việt Nam. Mỗi quốc gia sẽ qui định cụ thể về các chất PGTP đƣợc
dùng cho nƣớc mình. Tóm lại, ở Việt Nam, các chất PGTP phải nằm trong danh mục
cho phép sử dụng và đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật, hàm lƣợng và vệ sinh an toàn thực
phẩm theo quy định do Bộ Y tế ban hành.
1.2. Thông tin chung về oxalate, tartrate và citrate
Các chất oxalic, tartric và citric là một trong số các chất phụ gia thực phẩm
nằm trong danh mục đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam với hàm lƣợng nhất định.
Bảng 1.1. Thông tin chung về 3 hợp chất oxalic, tartaric và citric
Tên chất

Axit oxalic

Axit tartaric

Axit citric

Danh pháp

Axit etanedioic

Axit 2,3-

Axit 2-

dihidroxibutandioic

hydroxypropan-

(IUPAC)
3


1,2,3-tricacboxylic
Công thức
phân tử

C2H2O4 (khan)

C4H6O6

C6H8O7

C2H2O4.2H2O(ngậm
nƣớc)

Công thức
cấu tạo

Khối lƣợng

phântử (g/mol)

pKa(1;2;…)
Độ tan trong nƣớc

90,03 (khan)

nóng chảy (oC)

192,123

126,07

g/mol(khan)

(ngậm nƣớc)
1,23; 4,19

3,04; 4,37

0,143

1,33

3,15; 4,77; 6,40
1,33

(L hoặc D-tartaric)

(g/ml ở20°C)

Nhiệt độ

150,087

157 (thăng hoa)

171-174 (L hoặc D-

153

tartaric, tinh khiết)
1
.
3
.
Ứ
n
g
d
ụ
n
g
v
à
t
á
c


h

ạ
i
c
ủ
a
c
á
c
o
x
a
l
a
t
e
,
t
a
r
t
r
a
t
e
v
à
c
i
t
r

a
t
e
1
.
3
.

t
r
ợ

1
.

c
h
ế

O
x

b
i
ế
n

a
l
a

t

t
h
ự
c

e



p
h
ẩ
m
,

Ứ
n
g

p
h
ụ

d

g
i
a

ụ
n
g

t
h
ự
c

L
à
c
h
ấ
t
h
ỗ

p
h
ẩ
m
 Axit
oxalic đƣợc
sử dụng
trong một
số sản phẩm
hóa chất

dùng trong
gia
đ
ì
n
h
,
c
h
ẳ
n
g
h
ạ
n
m
ộ
t
s
ố
c
h
ấ
t
t
ẩ
y
r
ử
a

h
a
y
t
r
o
n
g


v
i
ệ
c
đ
á
n
h
g
ỉ
s
é
t

D
u
n
g
d
ị

c
h
a
x
i
t
o
x
a
l
i
c
đ
ƣ
ợ
c

d
ù
n
g
đ
ể
p
h
ụ
c
c
h
ế

đ
ồ
g
ỗ

4


 Axit oxalic là một chất đƣợc sử dụng trong quá trình nhuộm vải, phân
bón.....
 Tác hại
 Ở liều cao, axit oxalic (muối oxalate) có khả năng gây ra ngô ̣ đ ộc cấp
tính, có thể dẫn đến tử vong với hàm lƣợng 4-5g. Liều ng ộ độc (LD50)
của axit oxalic nguyên chất đƣợc ƣớc kho ảng 378 mg/kg thể trọng
(khoảng 22,68 g/ngƣời 60 kg).
 Sự kết hơp của axit oxalic với canxi taọ ra canxi oxalate, có thể gây k ết
tủa lắng đong taọ thành sỏi ở các cơ quan tiết niêụ , gan mâṭ , tụy… [9].
1.3.2. Tartrate
 Ứng dụng
 Phụ gia thực phẩm (ký hiệu: E334) với tác dụng là chất điều vị, chống oxi
hóa
 Ứng dụng trong lĩnh vực dƣợc phẩm
 Ứng dụng trong công nghiệp và nông nghiệp
 Tác hại
 Khi sử dụng quá mức có thể gây ra nhiều tác dụng phụ khó chịu nhƣ: nôn
mửa, tiểu chảy và gia tăng khả năng viêm đƣờng tiêu hóa.
1.3.3. Citrate
 Ứng dụng
 Phụ gia thực phẩm (ký hiệu: E330): Điều vị, chống oxi hóa
 Giảm tác hại của nƣớc cứng

 Sử dụng trong công nghệ sinh học, hoạt hóa một số dung dịch tẩy rửa, …
 Tác hại
Axit citric đƣợc hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận là an
toàn để sử dụng trong thực phẩm. Nó hiện diện tự nhiên trong gần nhƣ mọi dạng
sự sống, các lƣợng axit citric dƣ thừa dễ dàng trao đổi và bài tiết ra khỏi cơ thể.
Tuy nhiên, việc tiếp xúc với axit citric khô hay đậm đặc có thể gây ra kích ứng da
và mắt, vì thế phải sử dụng các trang bị bảo hộ lao động
5


khi tiếp xúc với axit citric. Việc sử dụng quá nhiều axit citric cũng dễ làm tổn
hại men răng. Tiếp xúc gần với mắt có thể gây bỏng và làm mất thị giác.
Đôi khi hàm lƣợng quá cao axit citric có thể gây tổn hại cho tóc, do nó
mở lớp cutin của tóc. Nó có thể làm mất các chất cần thiết cho tóc và làm tóc bị
bạc màu.
1.4. Vấn đề sử dụng oxalate, tartrate và citrate trên thế giới và ở Việt Nam
1.4.1. Vấn đề sử dụng oxalate, tartrate và citrate trên thế giới
 Vấn đề sử dụng oxalate trên thế giới
Hiện tại, Ủy ban chuyên gia của FAO/WHO về phụ gia thực phẩm
(JECFA) chƣa có nghiên cứu toàn diện về ảnh hƣởng của axit oxalic cũng nhƣ
muối oxalate trong thực phẩm đối với sức khỏe con ngƣời và vẫn đƣa axit
oxalic vào danh mục các chất hỗ trợ chế biến trong thực phẩm. Trên cơ
sở danh mục của Codex, một số các quốc gia trên thế giới nhƣ Nhật Bản, Hàn
Quốc…
 Vấn đề sử dụng tartrate và citrate trên thế giới
Tartrate và citrate đƣợc sử dụng nhiều trong quá trình chế biến nhiều loại
thực phẩm, nƣớc giải khát… Với vai trò là một chất điều vị, chống oxi hóa... Các chất
này đƣợc các quốc gia và tổ chức quốc tế cho phép sử dụng với vai trò là chất
phụ gia thực phẩm.
1.4.2. Vấn đề sử dụng oxalate ở Việt Nam

 Vấn đề sử dụng oxalate ở Việt Nam
Việt Nam đã quy định cho phép sử dụng axit oxalic nhƣ một chất hỗ trợ chế biến.
Theo Luật an toàn thực phẩm và Danh mục chất hỗ trợ chế biến thực phẩm ban hành
kèm theo Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ trƣởng Bộ Y tế
quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm, axit oxalic sử
dụng trong thực phẩm phải đảm bảo độ tinh khiết, đảm bảo an toàn thực phẩm, không
chứa các chất độc hại ảnh hƣởng đến sức khỏe và đáp ứng các yêu cầu đối với chất hỗ
trợ chế biến, phụ gia sử dụng trong chế biến thực phẩm:

6


(1) Sản phẩm phải đƣợc công bố hợp quy hoặc côn g bố phù hợp quy định về
an toàn thực phẩm với cơ quan quản lý nhà nƣớc có thẩm quyền.
(2) Sản phẩm phải có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, còn hạn sử dụng.
(3) Sƣ̉ dung chất hỗ trợ chế biến , phụ gia thực phẩm phai theo đúng hƣớng
dẫn của nhà sản xu ất (đúng danh mục , đúng liều lƣơng , đúng đối tƣợng thực
phẩm…).
Kết quả giám sát đến ngày 19/12/2013 của Cục an toàn thực phẩm cho thấy
22,05% mẫu thực phẩm đƣợc kiểm tra có chứa axit oxalic, hàm lƣợng dao động từ 10,7
đến 1809 mg/kg. Chủ yếu phát hiện trong các sản phẩm rau quả tƣơi, bột mỳ và một số sản
phẩm chế biến từ bột mỳ (mỳ gói, mỳ sợi). Trong đó hàm lƣợng axit oxalic trong các
loại mỳ gói từ 31,9 đến 177 mg/kg. Trong một số mẫu rau củ quả tƣơi cũng chứa axit
oxalic với hàm lƣợng dao động từ 10,7 - 1809 mg/kg tùy theo chủng loại.
Từ các thông tin trên, có thể thấy rằng axit oxalic (muối oxalate) tồn tại sẵn có
trong một số loại thực phẩm, khó khăn để phân biệt giữa axit oxalic tồn tại tự nhiên với
axit oxalic chủ động cho vào thực phẩm. Do vậy, để bảo đảm an toàn thực phẩm cho ngƣời
sử dụng, cần có các biện pháp để kiểm soát.
 Vấn đề sử dụng tartrate và citrate ở Việt Nam
Cũng nhƣ hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế, Việt Nam cho phép sử

dụng tartrate và citrate với vai trò là chất phụ gia thực phẩm. Các chất này thƣờng đƣợc
sử dụng để điều vị và chống oxi hóa thực phẩm.
1.5. Các phƣơng pháp xác định oxalate, tartrate và citrate
1.5.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phƣơng pháp chia tách trong đó pha động
là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã đƣợc phân chia dƣới dạng tiểu
phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang đã đƣợc biến
đổi bằng liên kết hoá học với các nhóm chức hữu cơ. Quá trình sắc ký lỏng dựa trên cơ
chế hấp phụ, phân bố, trao đổi Ion hay phân loại theo kích cỡ (Rây phân tử).
7


Phƣơng pháp này ra đời từ năm 1967-1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ
phƣơng pháp sắc ký cột cổ điển. Hiện nay, phƣơng pháp HPLC ngày càng phát triển và
hiện đại hoá cao nhờ sự phát triển nhanh chóng của ngành chế tạo máy phân tích. Hiện nay
nó áp dụng trong nhiều lĩnh vực, xác định nhiều loại chất khác nhau trong
đó nhiều tác giả đã dùng phƣơng pháp này để xác định oxalate, tartrate và citrate.
Trong công trình nghiên cứu của Muhammad Iqbal Bhanger và các cộng sự
[13] đã sử dụng phƣơng pháp HPLC để xác định đồng thời axit oxalic và axit citric
trong nƣớc tiểu để giám sát nồng độ của axit oxalic và axit citric trong quá trình
hình thành sỏi thận. Pha động trong phƣơng pháp gồm KH 2PO4 (25%) và
(C4H9)4NHSO4 (2,5 mmol) ở pH 2,0. Hiệu suất thu hồi cho axit oxalic và axit citric
tƣơng ứng là 97% và 102%.
Bằng cách sử dụng phƣơng pháp HPLC, Ruben Rellan-Alvarez [19] đã xác
định đồng thời 10 axit hữu cơ có phân tử lƣợng thấp trong đó có axit oxalic với giới hạn
phát hiện 255pmol, P < 0,05, hiệu suất thu hồi đạt 108%. Phƣơng pháp đã đƣợc áp dụng
xác định đồng thời 10 axit hữu cơ trong mẫu chiết xuất từ lá củ cải đƣờng, cà chua và
nƣớc cam ép thƣơng mại.
Trong công trình nghiên cứu của Fengwu Wu, Zhike He, Qingyao Luo,
Yun'e Zeng, sự phát quang hóa học của Ru(phen)2+ đƣợc áp dụng trong phƣơng 3

pháp HPLC để xác định axit oxalic. Axit oxalic đƣợc tách bởi cột C18 pha đảo với
pha động 0,02 mol/l NH4Ac. Sau đó axit oxalic đƣợc trộn lẫn với 0,25 mol/l
Ru(phen)2+, 2,0mmol/l Ce(SO4)2 trong 0,08mol/l H2SO4, axit oxalic đƣợc xác 3
định dựa vào sự phát quang của phản ứng oxi hóa - khử của Ce(IV) với
Ru(phen)2+và axit oxalic. Giới hạn phát hiện của axit oxalic là 6,2.10 -6M (tại 3
S/N=3), độ lệch chuẩn tƣơng đối là 5,6%, khoảng tuyến tính từ 1.10 -5M đến 4.105

M. Phƣơng pháp đã đƣợc áp dụng để xác định axit oxalic trong rau bina [22].
Việc xác định đồng thời các axit oxalic, fumaric, maleic, succinic, tartaric và

malic trong dƣợc phẩm bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao đƣợc trình bày trong
nghiên cứu của các tác giả HZ Liana, L. Mao, X.L. Ye, J. Miao. Nghiên cứu
8


đã sử dụng cột Nova-Pak C18 và sử dụng nƣớc với axit pecloric để điều chỉnh pH
2,10 - 2,15. Detector UV đƣợc lựa chọn ở bƣớc sóng 210 nm. Phƣơng pháp có hệ số
tƣơng quan của các axit cao hơn 0.999 và giới hạn phát hiện nhỏ hơn 0,0005 mg/ml.
Khoảng tuyến tính đạt đƣợc là 0,005-0,05 mg/ml và thời gian lƣu của các axit nhỏ hơn
5 phút [23].
1.5.2. Phương pháp Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS)
Sắc ký lỏng khối phổ là sự ghép nối giữa sắc ký lỏng hiệu năng cao với
detector khối phổ. Sau khi ra khỏi cột sắc ký dung dịch đƣợc hóa hơi và bị ion hóa
thành các mảnh ion mang điện tích. Sau đó, các ion này đƣợc đƣa sang bộ phận phân
tích khối lƣợng để định tính và đƣợc định lƣợng.
B.G. Wolthers và các cộng sự [7] đã xác định oxalate bằng một số phƣơng pháp
khác nhau nhƣ ID-MS, HPLC, GC cho thấy có thể sử dụng phƣơng pháp GC- MS với
độ chính xác và lặp lại cao nhƣ là một phƣơng pháp tiêu chuẩn để đánh giá các phƣơng
pháp hiện có và mới phát triển.
Phƣơng pháp sắc ký khối phổ đã đƣợc J. G. March và các cộng sự sử dụng để xác

định hàm lƣợng oxalate trong sỏi thận. Các bƣớc tiến hành là: hòa tan của oxalate
trong sỏi thận bằng HCl, loại bỏ các cation bằng cách sử dụng nhựa trao đổi cation, bốc
hơi nƣớc, pha loãng với ethyl acetate, tạo các este của axit oxalic trimetylsilyl với
chlorotrimethylsilane. Với việc xử lý mẫu hích hợp, phƣơng pháp này cũng đã đƣợc áp
dụng cho mẫu nƣớc tiểu và mẫu thực phẩm. Các kết quả thu đƣợc: khoảng tuyến tính là
0,2-5,0 mg oxalate/l, giới hạn phát hiện 0,06 mg oxalate /l, hệ số biến thiên của phƣơng
pháp 1,3%. Hai mƣơi bảy mẫu sỏi thận đã đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp này. Kết
quả hàm lƣợng trung bình của axit oxalic trong sỏi axit uric là 0,11 mg/g (SD = 0,08, n
= 13). Oxalate đƣợc tìm thấy trong sỏi struvite với hàm lƣợng trung bình là 0,2 mg axit
oxalic/g (SD = 0,13, n = 8). Trong sỏi đá hydroxyapatite, hàm lƣợng oxalate cao nhất,
có thể lên đến 0,801 mg axit oxalic/g [24].
1.5.3. Phương pháp sắc ký ion

9


Sắc ký ion là kỹ thuật tách các cấu tƣ̉ anion hay cation tƣ̀ hỗn hợp qua cột sắc
ký dựa trên ái lực khác nhau của mỗi ion đối với pha tĩnh và pha động.
Để cung cấp thông tin cho quá trình chuẩn đoán và điều trị bệnh liên quan
đến chuyển hóa oxalate. Bằng cách sử dụng phƣơng pháp sắc ký ion, Hoppe B và các
cộng sự [10] đã xác định đồng thời oxalate, citrate và sulfate trong huyết tƣơng của các
mẫu đƣợc lấy từ 50 trẻ sơ sinh và trẻ em (23 nam, 27 nữ độ tuổi từ 0,2 đến 17 tuổi) với
chức năng thận bình thƣờng. Máu đƣợc lấy vào ống Li-Heparin, đặt trong nƣớc đá.
Sau khi lấy, mẫu máu ngay lập tức bảo quản bằng HCl với tỷ lệ 40µM/ml. Mẫu đƣợc
phân tích bằng hệ thống sắc ký ion với pha động là dung dịch NaOH. Khoảng tuyến tính
thu đƣợc từ 5mM đến 52,5mM với thời gian phân tích là hơn 21 phút. Kết quả thu đƣợc
về hàm lƣợng oxalate là (6,43 +/- 1,06 µmol/L), citrate (79,3 +/- 27,4 µmol/L) và
sulfate (235,0 +/- 85,3 µmol/L). Kết quả cũng cho thấy không có sự khác biệt cụ thể về
độ tuổi và giới tính. Phƣơng pháp cho độ tin cậy cao và tái lặp tốt (hệ số phƣơng sai
1,95-4,75%).

Cũng sử dụng phƣơng pháp sắc ký ion, tác giả Zongbao (Kent) Zhao và các
cộng sự [21] đã xác định đồng thời 29 anion gồm có 19 anion của axit hữu cơ (trong đó có
oxalate, tartrate, citrate) và 10 anion của axit vô cơ với hiệu xuất thu hồi trong khoảng
88% - 105%, RSD < 7%. Phƣơng pháp có thể áp dụng trong các nền mẫu phức tạp,
trong đó có mẫu hỗn hợp lên men.
1.5.4. Các phương pháp điện di mao quản
Điện di mao quản là một kỹ thuật tách chất phân tích là các ion hoặc các chất
không ion nhƣng có mối liên hệ chặt chẽ với các ion trong một mao quản hẹp chứa đầy
dung dịch đệm, đặt trong điện trƣờng; do độ linh động điện di của các ion khác nhau,
chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau [1].
Gần đây, phƣơng pháp CE đƣợc sử dụng rộng rãi do tính chất ƣu việt về hiệu quả
tách cao, thời gian tách ngắn, lƣợng mẫu tiêu tốn ít.
Tác giả Coral Barbas và cộng sự [20] đã sử dụng phƣơng pháp điện di mao quản
kết nối với detector UV để tách và định lƣợng 18 anion trong đó có oxalate và
10


citrate, với mao quản silica (57cm x 50 µm i.d.), thành phần đệm: H3PO4 0,5M,
CTAB 0,5mM (pH = 6,25), thế áp vào hai đầu mao quản là -10kV. Kết quả thu
đƣợc về giới hạn phát hiện và độ lệch chuẩn tƣơng đối tƣơng ứng với oxalate và
citrate là: LOD mM (0,71 và 1,26), RSD (5,0% và 3,6%);
Ph. Puig và các cộng sự [17] đã xác định thành công đồng thời 11 anion của các
axit hữu cơ và vô cơ trong đó có oxalate, tartrate và citrate bằng phƣơng pháp điện di
mao quản vùng kết hợp với detector UV với độ lệch chuẩn tƣơng đối (RSD) nhỏ hơn
1%. Giới hạn phát hiện của các ion trong khoảng 0,006-1,072 mg/l. Phƣơng pháp có thể
dễ dàng áp dụng xác định đồng thời 11 anion trong đó có oxalate, tartrate và citrate
trong các mẫu nƣớc giải khát và mẫu thực phẩm với thời gian phân tích ngắn và độ nhạy
tốt.
Trong nghiên cứu của Michael Trevaskis V. Craige Trenerry [12], việc phân tích
đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng một máy điện di mao quản loại Isco Mode1 3 140

Electropherograph (Isco Inc., Lincoln, NE, USA) hoạt động ở -20 kV và ở 28 °C với
mao quản 75 cmx75 id (Polymicro Technologies, Phoenix, AZ, USA) có chiều dài hiệu
dụng là 50cm. Chất phân tích đƣợc phát hiện bằng cách sử dụng kỹ thuật hấp thụ gián
tiếp. Giữa mỗi lần phân tích mao quản đƣợc rửa trong 2 phút bằng dung dịch đệm chứa
10% methanol, 10 mM natri cromat tetrahydrate và 4 mM OFM Anion-BT. Giới hạn định
lƣợng đạt đƣợc là 0,01g/100 g. Nghiên cứu này đƣợc áp dụng để xác định axit oxalic
trong rau và một số loại đồ uống.
Một nghiên cứu đáng tin cậy khác của Corinne Rivasseau [8] sử dụng phƣơng
pháp điện di mao quản vùng (CZE) với detector UV đã định lƣợng đƣợc axit citric,
malic, succinic, oxalic, formic, fumaric, acetic, và phosphoric chứa trong thực vật với
thời gian tích ngắn trong khi vẫn giữ độ phân giải tốt bằng cách tối ƣu chiều dài mao
quản, điện áp tách, thành phần và pH của dung dịch đệm. Quá trình phân tích đƣợc thực
hiện trong một mao quản không tráng silica, chiều dài hiệu dụng 30cm, đảo ngƣợc
dòng điện di thẩm thấu và thế điện di là -30 kV. Dung dịch đệm chứa 3.10-4 mol/L
tetradecyltrimethylammonium và 10- 2 mol/L trimellitate pH

11