Kiểm định Melamine trong thực phẩm

Kiểm định Melamine trong thực phẩmNội dungGiới thiệu chung về MelamineThực trạng và tác hại của Melamine trong thực phẩmCác phương pháp kiểm định MelamineMở rộng1. Giới thiệu chung về Melamine1.1. Công thức hóa học và danh phápMelamine là một bazo hữu cơ ít tan có công thức hóa học là C3H6N6, phân tử của chúng có 66% nitơ theo khối luợng1. Giới thiệu chung về Melamine1.2. Tổng hợpMelamin được Liebig tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1834. Đầu tiên canxi cyanamid được chuyển thành dicyandiamid sau đó đun nóng đến trên nhiệt độ nóng chảy để tạo thành melamin. Tuy nhiên, hiện nay các quy trình sản xuất melamin trong công nghiệp đều dùng urê theo phương trình phản ứng sau:6 (NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO22. Thực trạng và tác hại của Melamine trong thực phẩm2.1 Thực trạng sử dụng + Trong công nghiệp:Melamin khi phản ứng với formaldehit tạo thành keo melamin. Melamin cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp phân bón. Khi trộn lẫn với một số nhựa, chúng tạo thành hỗn hợp có khả năng chống cháy do khi cháy chúng giải phóng ra một lượng khí nitơ. Sản xuất keo dán gỗ, dụng cụ nhựa trong công nghiệp2. Thực trạng và tác hại của melamine trong thực phẩm. + Melamine ô nhiễm trong thực phẫm:Tô, chén, dĩa, muỗng, các đồ dùng bằng plastic, kệ bếp, keo dán, miếng chùi bảng, phân bón, quần áo chống cháy, thuốc nhuộm, hồ và nhiều vật gia dụng khác. Đồ dùng bằng nhựa melamine - formaldehyt có đặc điểm bền, đẹp, nhưng khi sử dụng chúng chứa thức ăn nóng, chua, có thể tiết vào thức ăn melamine và formaldehyt2.2 Tác hại của MelamineCơ chế gây độcBản thân melamine không có tính độc ở liều thấp, nhưng khi kết hợp với  axit cyanuric thì melamine có khả năng gây sỏi thận thậm chí dẫn đến tử vong.2.2 Tác hại của melamineGây độc cấp tính. Melamine cũng gây kích thích cho da và mắt. Ăn uống có melamine có thể dẫn tới tổn hại cơ quan sinh sản, bàng quang hay sỏi thận, và có thể dẫn tới ung thư bàng quang. Muối tạo thành từ melamine và axit cyanuric (muối sử dụng trong chống cháy) có độc tính mạnh hơn cả hai chất riêng rẽ này. Nếu đưa muối melamine trực tiếp vào dạ dày của chuột. Mèo ăn thức ăn chứa melamine có các biểu hiện của hư thận.2.2 Tác hại của MelamineGây độc mãn tính.Tổn hại cơ quan sinh sản, bàng quang hay sỏi thận, và có thể dẫn đến ung thư bàng quang. Ngòai ra việc melamine tích tụ dạ dày trong một thời gian dài có thể gây ung thư ruột.Triệu chứng lâm sàng .Tiểu ra máu, tiểu ít hay không tiểu được.Các dấu hiệu nhiễm trùng tiểu, cao huyết áp, lâu dài sẽ dẫn đến suy thận.3. Các phương pháp kiểm định MelaminePhương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)HLPC là phương pháp sắc ký được phát hiện dựa trên phương pháp ghi sắc ký cột ( column chromatography). Thay vì để dung môi nhỏ giọt qua cột sắc ký dưới tác dụng của trọng lực, người ta đặt lên dung môi áp suất khoảng 400at để sự dịch chuyển xảy ra nhanh hơn. Phương pháp này cho phép chúng ta sử dụng các hạt có kích thước nhhor trong cột hấp phụ ( column packng material) và làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa pha tĩnh và các phân tử đi qua nó. Điều này sẽ tăng cường khả năng phân tích các chất có trong hỗn hợp.Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)Phân loại :Tùy theo tính chất phân cực của cột sắc ký và dung môi, người ta phân ra hai loại HPLC:HPLC pha thuận: cột hấp phụ chứa các hạt silic dioxit rất nhỏ, dung môi là chất không phân cực, ví dụ hexan. Thông thường cột hấp phụ có đường kính trong 4,6 mm, chiều dài 150-250 mm. các hợp chất không phân cực sẽ di chuyển qua ống nhanh hơn các hợp chất phân cực.Phương pháp này rất ít sử dụngHPLC đảo pha: kích thước cột như phương pháp pha thường nhưng các hạt silica được biến trở thành không phân cực bằng cách gắn các chuỗi hydrocacbon lên các hạt này. Thường, mỗi hạt gắn khoảng 8-18 nguyên tử cacbon. Dung dịch là chất phân cực, VD: hỗn hợp nước và rượu. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)Tiến hànhNguyên tắc hoạt độngPha động sau khi bài khí được bơm vào hệ thống sắc ký. Hệ thống sẽ tự động bơm mẫu vào cột. pha động khi đi ngang qua sẽ cuốn theo mẫu cần phân tích đi theo. Khi vào trong cột sắc ký, chất nào có ái lực mạnh với pha động sẽ theo pha động đi ra trước, chất nào có ái lực yếu hơn sẽ đi ra sau. Đầu dò phát hiện các cấu tử đi ra khỏi cột, chuyển tín hiệu cho máy ghi kết quả.Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)Cần lưu ý:Đưa mẫu vào: bước này khá phức tạp vì áp suất đầu vào rất caoThời gian lưu mẫu: là khoảng thời gian từ lúc đưa mẫu vào đến khi đỉnh (peak) của hiễn thị rõ nét. Khỏi thời gian này bị chi phối bởi các yếu tố:Áp suất đầu vàoTích chất của pha tĩnh( hợp chất, kích thước hạt)Thành phần dung môiNhiệt độ cộtPhương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)Máy dò: có nhiều phương phấp nhận biết các thành phần trong hỗn hpwj sau khi qua cột. phương pháp hay được sử dụng là phương pháp hấp thu tia cực tím ( tia UV). Các hợp chất hữu cơ thường hấp thụ tia UV, mỗi chất hấp thụ mạnh nhất đối với một bước sóng nhất định. Chiếu tia UV xuyên qua dòng hỗn hợp đầu ra, ở phía đầu đối diện đặt một máy dò ta có thể đo được mức độ hấp thụ tia UV. Từ đó có thể tính toán được nồng độ các chất. Nên nhớ dung môi cũng hấp thụ tia UV, vì vậy nên lực chọn các bước sóng sao cho thích hợp.Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)Dịch kết quả từ máy dò: kết quả ra thường gồm 1 dãy peak, mỗi peak đại diện cho một hợp chất trong hỗn hợp đi qua cột hấp phụ và hấp thụ tia UV. Ta có thể điều khiển điều kiện của cột hấp phụ và thời gian lưu để xác định sự có mặt của các hợp chất. Kết hợp với một máy ghi phôt khối: một máy ghi phổ khối sẽ biến đổi các peak thành các vạch. Từ đó so sánh các dữ liệu có sẵn, chúng ta sẽ biết được sự có mặt của nhiều hợp chất mà không cần quan tâm đến thời gian lưu của chất đó khi đi qua cột hấp phụ.HPLLC và melamineHPLC là phương pháp xét nghiệm melamine trong thuejc phẩm được sử dụng phổ biến trên thế giới từ khá lâu, các trung tâm xét nghiệm melamine tại Việt Nam cũng đang sử dụng phương pháp này. Nồng độ có thể phát hiện: theo các báo cáo phương pháp này có thể phát hiện melamine với nồng độ khoảng vài chục ppb.Các tham số tham khảo khi dùng HPLC xét nghiệm melamine:-theo tiêu chuẩn của FDA:+Cột hấp thụ: Venusila ASBC8(chứa silica) kích thước: 4.6. 250 mm; pha động: buffer : acetonitrile = 85:15 ; Buffer: 10 mM citric acid, 10mM sodium octane, pH = 3,0 ; tốc độ chảy: 1.0mL/min+Bước sóng tia UV: 240 nm +Nhiệt độ : 40C+Máy dò :DA (diode array)Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( high performance liquid chromatography- HLPC)-theo tiêu chuẩn của FDA:+Cột hấp thụ: Venusila ASBC8(chứa silica) kích thước: 4.6. 250 mm; pha động: buffer : acetonitrile = 85:15 ; Buffer: 10 mM citric acid, 10mM sodium octane, pH = 3,0 ; tốc độ chảy: 1.0mL/min+Bước sóng tia UV: 240 nm +Nhiệt độ : 40C+Máy dò :DA (diode array)Thiết bịMột máy phân tích melamine dùng kĩ thuật HPLC sẽ gồm các khối: đưa mẫu vào, cột hấp thụ, máy dò, máy tính phân tích.Bộ kít thử nhanh phát hiện melamine trong sữaThS Bùi Quốc Anh, Phó ban Công nghệ Sinh học, TT Nghiên cứu triển khai, khu Công nghệ cao TPHCM và các cộng sự vừa nghiên cứu thành công bộ kit phát hiện nhanh dư lượng melamine trong các sản phẩm sữa với giá chỉ bằng 1/3 so với các sản phẩm cùng loại nhập ngoại. Bộ kít thử nhanh phát hiện melamine trong sữaBộ kít có tên ELISA này bao gồm một microplate có 96 giếng (khe cắm) được phủ kháng thể đặc hiệu với melamine, các lọ hóa chất chuẩn, cơ chất hiện màu, cộng hợp enzym và dịch hãm. Nó được sản xuất dựa trên cơ chế cạnh tranh miễn dịch giữa kháng nguyên có gắn enzym đánh dấu và melamine lên kháng thể đặc hiệu. Nồng độ melamine được hiển thị dựa trên mức độ phát quang trên mỗi giếng (nồng độ cao ứng với màu nhạt và nồng độ thấp ứng với màu đậmBộ kít ELISA phát hiện melamine do nhóm chúng tôi phát triển có những ưu điểm là độ nhạy cao, có khả năng phát hiện dư lượng melamine ở ngưỡng phát hiện 1ppb (1ng/g). Bộ kit còn có độ chọn lọc cao (không cho kết quả sai lệch do nhiễm chéo với các đồng phân khác của melamine). Thời gian cho kết quả trong vòng 30 phútPhương pháp mới xác định melamine trong sữaNghiên cứu này được đăng trên tạp chí "Vật lý ứng dụng" của Mỹ. Theo nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Miami, Đại học South West và Đại học Los Angeles, ban đầu họ cho một ít acid hydrochloric vào trong sữa để đạm sữa kết tủa nhằm phòng ngừa nó sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình giám định melamine, sau đó, thêm những hạt nano vàng vào dung dịch sữa. Khi khoảng cách giữa những hạt nano vàng này trong dung dịch sữa tương đối xa, dung dịch sẽ có màu vàng và chuyển thành màu xanh da trời khi các hạt nano vàng đến gần nhau.Phương pháp mới xác định melamine trong sữaCác nhà khoa học chỉ ra, melamine có thể thay đổi khoảng cách của các hạt nano, tức là sẽ khiến màu sắc của dung dịch sữa thay đổi từ vàng sang xanh và ngược lại. Bởi vậy, người sử dụng chỉ cần nhìn xem sữa có đổi màu hay không để phán đoán xem nó có chứa chất độc hại này không. Bước cuối cùng, có thể thêm acid cyanuric vào dung dịch sữa để phản ứng hóa học xảy ra và tạo nên chất kết tủa mà mắt thường có thể trông thấy của melamine. Với phương pháp này, chỉ mất 15 phút là hoàn toàn có thể kiểm định melamine trong sữa.