Phân tích hàm lượng melanine trong sữa

I.MỞ ĐẦUCó lẽ ai trong chúng ta cũng đã từng uống sữa và cũng đã biết được những lợi ích mà việc uống sữa mang lại cho sức khỏe của con người. Sữa chứa rất nhiều thành phần khác nhau, bao gồm protein, lipid, đường lactose, các chất khoáng, các men và các hoạt chất sinh học khác. Sữa không những bổ dưỡng mà còn có tác dụng giải độc. Trong số các thức ăn tự nhiên của con người không có sản phẩm nào mà các chất cần thiết cho cơ thể lại được phối hợp một cách hiệu quả như sữa. Chính nhờ giá trị dinh dưỡng mà sữa mang lại, cùng với sự tiện lợi của nó nên mọi người ưa chuộng và sử dụng hằng ngày. Nhưng gần đây việc tìm thấy Melamine, một chất có hại cho sức khoẻ có trong sữa và các sản phẩm sữa như bánh, kẹo đã gây nhiều lo lắng cho người dân và cả các nhà quản lý. Kiểm soát hàm lượng Melamine trong sữa và các sản phẩm từ sữa hiện nay là việc cần thiết để bảo vệ sức khoẻ người dânI.MỞ ĐẦUII.Tổng quan về MelanineCông thức cấu tạoCấu trúc không gian1.Công thức1. Melanine là gì? Melamine là một chất hữu cơ, màu trắng pha lê, và khó hòa tan trong nước. Tên khoa học của melamine là 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, với cấu trúc hóa học gồm 3 nguyên tử carbone, 6 nguyên tử hydrogen và 6 nguyên tử nitrogen. Trọng lượng phân tử của melamine chỉ 126; trong đó, 66% là nitrogen. Công thức tổng quát: C3H6N6II.Tổng quan về Melanine Trong công nghiệp, melanine được dùng để sản xuất:Nhựa melanine (kết hợp với formaldehyde), rất bền với nhiệt.Bọt melanine, một chất trùng hợp dùng để tẩy rửa, làm sạch. Chất chống cháy.Là thành phần chính của sắt chất vàng 150, một chất màu trong mực in và trong chất dẻo. Sử dụng trong sản xuát bêtông nhằm làm giảm hàm lượng nước, tăng khả năng chịu lực. II.Tổng quan về Melanine Trong nông nghiệp, melanine được dùng để chế tạo phân bón, thươc trừ sâu cyromazine; melanine cũng có mặt trong thuốc có gốc asrenic được dùng trong điều trị xoắn trùng châu Phi (trypanosomiasis). Melanine được dùng như một nguồn nitơ phi protein cho bò từ năm 1958, tuy nhiên đến 1078 thì không được dùng nữa vì sự thủy phân của nó khá chậm và không hoàn toàn.II.Tổng quan về Melanine2. Sự ra đời của melanine và phương pháp tổng hợp melanine Melamin 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 + 3CO2II.Tổng quan về MelaninePhản ứng được diễn giải theo hai bước sau:Đầu tiên urê phân hủy tạo thành axit cyanic và ammoni, đây là phản ứng thu nhiệt: 6 (NH2)2CO → 6 HCNO + 6 NH3Sau đó axit cyanic polyme hóa tạo thành melamin và khí carbon dioxit: 6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2Phản ứng sau là tỏa nhiệt, nhưng xét toàn bộ quá trình là phản ứng thu nhiệt.II.Tổng quan về Melanine3. Tại sao melanine lại được cho vào sữa trẻ em?Đối với nhà sản xuất melanine và acid cyanuric, là hai chất giúp làm “tăng nồng độ đạm” trong sản phẩm dù tăng nồng độ đạm thật trong đó chẳng có bao nhiêu!Vì lợi nhuận, nhà sản xuất đã đánh lừa nhà kiểm định bằng cách cho melanine và acid cyanuric vào thực phẩm. Thế là gây ra thảm họa ngộ độc hang loạt.II.Tổng quan về MelanineGần đây, việc nhập khẩu một lượng sữa và nguyên liệu sữa từ Trung Quốc và các nước khác vào tiêu thụ tại thị trường Việt Nam gây nhiều bất an cho người dân và cả cho các cơ quan chức năng về an toàn vệ sinh thực phẩm. Melamine có tìm thấy trong các loại sữa và sản phẩm sữa đang tiêu thụ tại nước ta không? Đây là vấn đề thật sự cần được quan tâm. Vì thế việc kiểm tra, giám sát Melamine nhiễm trong sữa và sản phẩm sữa là điều cần thiết phải thực hiện nhằm bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.II.Tổng quan về Melanine4. Triệu chứng nhiễm độc melamineBị kích thích ở da, mắt, hô hấp, tiểu ra máu, tiểu ít, tiểu khó hoặc không tiểu được, có dấu hiệu nhiễm trùng tiểu (sốt, đau lưng, tiểu gắt) huyết áp tăng là các dấu hiệu cần cảnh giác sau khi sử dụng sản phẩm.Làm thế nào để nhận biết cơ thể bị nhiễm độc melamine???II.Tổng quan về Melanine5. Ảnh hưởng của melamine đến sức khỏe5.1 Nhiễm độc cấp tính:Số liệu từ thí nghệm trên chuột cho thấy liều gây chết 50% chuột thí nghiệm (LD50) là 3.000mg/kg khối lượng cơ thể nếu melamine được đưa vào theo đường miệng. LD50 của thỏ khi làm thí nghiệm kích thích trên da lớn hơn 1000mg/kg. Melamine cũng gây kích thích cho da và mắt. Một nhóm nhà khoa học Liên Xô cũ cho rằng 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, LD50 là 4,1g/kg còn khi cho chuột hít, LD50 là 3,5g/kg. Các số liệu tương ứng đối với chuột nhắt là 7,7 g/kg và 3,4 g/kg.Mèo ăn thức ăn chứa melamine có các biểu hiện của hư thận. Melamine ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe của chúng ta???II.Tổng quan về Melanine5. Ảnh hưởng của melamine đến sức khỏe5.2 Nhiễm độc mãn tính:Nếu ăn thực phẩm chứa melamine có thể dẫn đến các tổn thương đường tiêu hóa, sỏi bàng quang, sỏi thận và có thể ung thư bàng quang. Melamine cũng được tìm thấy trong mô thận của mèo và chó ít được cho ăn thức ăn chứa melamine . Sự lắng đọng các tinh thể muối melamine có khả năng gây bệnh tích tại thận của lợn và cá tương tự như axit uric gây sỏi thận ở người.Thí nghiệm trên chó ăn thức ăn chứa 3% melamine trong một năm dẫn đến giảm tỷ lệ các thành phần quyết định tăng trưởng, tăng bài tiết nước tiểu, hình thành tinh thể melamine trong nước tiểu, đi tiểu ra máu.Tinh thể melamine rất khó tan, di chuyển rất chậm trong đường tiết niệu (từ thận xuống niệu đạo) nên có khả năng gây các triệu chứng độc cấp tính.II.Tổng quan về Melanine5. Ảnh hưởng của melamine đến sức khỏeDấu hiệu sớm là bé thường khóc nhiều, đặc biệt là khóc khi đi tiểu và kèm theo là bị buồn nôn.Những dấu hiệu tiếp theo là trẻ đi tiểu ra máu. Tình trạng ra máu ít hay nhiều phụ thuộc vào viên sỏi gây tổn thương như thế nào ở đường tiết niệu.Em bé cũng có thể có biểu hiện niệu (tức là đi tiểu ít hơn bình thường) hoặc là vô niệu (tức là không đi tiểu)Kèm theo đó là triệu chứng đau đớn ở vùng thận nếu chẳng may người lớn chạm vào, sờ vào vùng thận của bé.Ngoài ra, có nhiều bé bị tăng huyết áp do bị sỏi thận, sạn thận. Thậm chí, có những trường hợp đi tiểu ra cả viên sạn.Lưu ý: khi thấy trẻ có những biểu hiện trên thì đưa trẻ ngay đến bệnh viện để được chuẩn đoán và điều trị kịp thờiII.Tổng quan về Melanine5.3 Trẻ nhiễm melamine tạo sỏi thận do uống sữa có các dấu hiệu sau:5. Ảnh hưởng của melamine đến sức khỏe5.4 Một hình ảnh liên quan đến nhiễm độc melamine Một cặp song sinh bị sỏi thận do uống sữa Tam Lộc tại tỉnh Cam Túc, Trung Quốc.Ảnh: ReutersTrẻ em nhiễm độc melamine phải đưa đến bệnh viện.II.Tổng quan về MelanineVậy hàm lượng melamine như thế nào là phù hợp cho cơ thể???Mỗi ngày chúng ta có thể hấp thụ một lượng melamine là bao nhiêu???Ở người lớn và trẻ em thì lượng melamine khác nhau như thế nào??? 6. Liều lượng dung nạp melamine an toàn cho một ngườiCác chuyên gia về an toàn thực phẩm trên thế giới nhất trí rằng nồng độ melamine dung nạp hằng ngày có thể chấp nhận được (TDI) là 0,5 mg/kg cân nặng. Ở Mỹ, Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm (FDA) đề nghị TDI 0,63 mg/kg cân nặng. Xin nói thêm rằng ngưỡng an toàn 0,5 mg/kg cân nặng được xem là “bảo thủ”, tức rất nghiêm ngặt. Vì vậy, cứ mỗi kg cân nặng, một người có thể hấp thu 0,5 mg melamine mỗi ngày. Chẳng hạn một em bé cân nặng 20 kg thì liều lượng melamine an toàn là 10 mg/ngày; hay một người lớn nặng 60 kg có thể dùng 30 mg/ngày mà không gây tác hại đến sức khỏe.II.Tổng quan về Melanine7. Nồng độ an toàn cho sữa và thực phẩmTheo tiêu chuẩn mới về an toàn thực phẩm, hàm lượng an toàn melamine tối đa là 0,15 mg/kg với sữa nước dành cho trẻ em, 1mg/kg với sữa bột dành cho trẻ em và 2,5 mg/kg với thức ăn cho động vật và các thực phẩm khác.Đó là tiêu chuẩn mới do Ủy ban luật quốc tế về chất lượng và an toàn thực phẩm của LHQ (CAC) công bố ngày 5/7/2012.Kiểm định hàm lượng melamine trong sữa.Cơ quan chức năng Trung Quốc kiểm định hàm lượng melamine trong sữa.II.Tổng quan về MelanineLàm sao nhận biết có Melamine trong sữa?II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA1. Phương pháp xác định hàm lượng melamine trong sữa 1.1 Định tính 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 các 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. Do 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. ta 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 thấy của melamine. Với phương pháp này, chỉ mất 15 phút là hoàn toàn có thể kiểm định melamine trong sữaCông thức của Melamine và acid cyanuaric 1.2 Định lượngPhương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLCPhương pháp xác định melamine trong sữa bằng hệ LC-MSD lon trap Phương pháp KjedahlPhương pháp DUMASPhương pháp sắc ký khí ghép khối phổTrong các phương pháp trên thì phương pháp sắc ký hiệu năng cao HPLCII. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA2. Xác định Melamine trong sữa bằng phương pháp sắc kí lỏng cao áp HPLCII. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮAHóa chất và thuốc thử để nhận biết MelamineHệ thống sắc kíPha dung dịchChuẩn bị mẫuThiết lập các thông số cho HPLC2.1 Hóa chất và thuốc thử để nhận biết MelamineII. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA Chất chuẩn: Melamine (99,0% ) Dung môi: Methanol Dung môi rửa giải: Triluoroacetic và Methanol Mẫu thử: sữa dạng bột hoặc dạng lỏngNước sử dụng cho việc chuẩn bị pha động và pha loãng được lọc bằng hệ thống Q-pod Millipore2.2 Hệ thống sắc kí- detectorĐầu dò UV, cột C18 ( 150mm x 3.2mm ID, kích thước 5 µm)II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮAMáy sắc kí lỏng cao áp2.3 Pha dung dịch Dung môi: dung môi 50% methanol (về thể tích) được chuẩn bị bằng cách pha thể tích bằng nhau của methanol và nước. Dung dịch chuẩn Melamine: cân chính xác 100mg melamine vào bình định mức 100mL, hòa tan với methanol 50% bằng cách rung trong bể rung siêu âm 30 phút. Lên thể tích 100mL thu được dung dịch có nông độ melamine 1000µgmL-1.Pha loãng  5mL melamine trên (1000 µgmL-1) bằng 50 ml 50% methanol để được nồng độ melamine 100 µgmL-1.Pha loãng tiếp 5mL melamine 100 µgmL-1 bằng 50 ml methanol 50% để được nồng độ melamine 10 µgmL-1.II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA2.4 Chuẩn bị mẫu Cho 10 ml (mẫu dạng lỏng) hoặc 1,0 g (mẫu khô) vào bình định mức 100 ml. Mẫu được pha với 10 ml dung dịch  melamine của 1000 µgmL-1, được pha loãng với 50 ml dung dịch methanol 50% và rung siêu âm 30 phút. Sau khi làm lạnh về nhiệt độ phòng, lên thể tích 100 ml bằng dung dịch methanol 50% và thu được dung dịch hỗn hợp với nồng độ melamine là 100 µgmL-1Cho dung dịch mẫu thu được vào ống li tâm và ly tâm ( ≥ 3200 rpm) rồi lấy phần dung dịch phía trên ống (5 ml) chuyển sang bình định mức 50ml, và lên thể tích 50 ml bằng dung dịch methanol 50%. Mẫu được lọc qua bộ lọc 0.45 µm (Acrodisc, 25mm, màng Nylon). Nghiên cứu về dịch lọc chỉ ra rằng các bộ lọc hấp thụ melamine tại các mức sau: 22% (cho 1ml ban đầu), 10% (2 mL), <1% (3, 5 và 7ml). Như vậy, 3ml ban đầu của dịch lọc bị loại bỏ phần lọc còn lại được bổ sung vào một lọ HPLC để phân tích.II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA2.5 Thiết lập các thông số cho HPLCNồng độ có thể pháp hiện: theo các báo cáo phương pháp này pháp hiện Melamine với nồng độ khoảng vài chục ppb (parts per billion -1 phần tỉ). Các tham số khi dùng HPLC (Theo tiêu chuẩn của FDA):+ Cột hấp phụ: VenusilASBC8 kích thước: 4,6 x250mm+ Pha động: buffer: acetonitrile (ACN )= 85:15; 10mM citric acid; `10mM sodium octane, pH=3+ Tốc độ chảy: 1.0 ml/min+ Bước sóng tia UV: 240nm+ Nhiệt độ: 40oC+ Detector: DADII. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮA Sơ đồ hệ thống HPLC1: Bình chứa pha động.2: Bộ phận khử khí3: Bơm cao áp4: Bộ phận tiêm mẫu5: Cộ sắc ký (pha tĩnh)6: Đầu dò 7: Hệ thống máy tính có phần mềm ghi nhận tín hiệu, xử lý dữ liệu và điều khiển hệ thống.8: In dữ liệu. 3. Quá trình tiến hànhNguyên tắc hoạt động: pha động sau khi bài khí được bơm đưa vào hệ thống sắc kí, 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 kí, 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 Detector phát hiện các cấu tử đi ra khỏi cột chuyển tín hiệu cho máy ghi kết quả.Sơ đồ lí thuyết quá trình tiến hànhII. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MELAMINE TRONG SỮATrong quá trình này ta cần lưu ý một số điểm sau: +Đưa mẫu vào: Bước này khá phức tạp vì áp suất đầu vào khá cao+ Thời gian lưu mẫu: là khoảng thời gian đưa mẫu vào đến khi đỉnh (peak) hiển thị rõ nét. Bị chi phối bởi các yếu tố:- Áp suất đầu vào-Tính chất của pha tĩnh-Thành phần dung môi-Nhiệt độ cột- Máy dò (decteector):các hợp chất 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 ở đầu ra, ở phía đối diện dặt một máy dò ta có thể đo được mức độ hấp thụ tia UV. Từ đó có thể tính được nồng độ các chất. Nên nhơ dung môi cũng hấp thụ tia UV nên lựa chọn các bước sóng thích hợp. Dịch kết quả từ máy dò: Kết quả thường gồm một 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.III. CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC KHI SỮA BỊ NHIỄM MELAMINETại Việt Nam hiện nay, việc xử lý sữa nhiễm melamine thực hiện bằng phương pháp đốt.Ngoài ra sữa nhiễm melamine có thể xử lý được thành phân bón hữu cơ bằng giải pháp công nghệ sinh học. Quy trình thực hiện tương tự như sản xuất phân vi sinh, tuy nhiên điểm khác biệt duy nhất( khác với vi sinh thông thường) là phải bổ sung thêm một số chủng vi sinh chọn lọc-chủng vi sinh có enzim( do CTY Mai Việt sản xuất) có khả năng phân hủy sữa hoàn toàn trong vòng 30 ngày.Chọn sữa nào để uống đây ta??? IV.MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SỰ NHIỄM MELAMINE VÀO CƠ THỂ Bạn hãy chọn những nhãn sữa có nhãn mác ghi đầy đủ các thông tin như tên sản phẩm, tác dụng, hạn sử dụng, nhà sản xuất hay nhà nhập khẩu có địa chỉ rõ ràng, thành phần của sữa, có số chứng nhận công bố chất lượng của cục Vệ sinh An toàn thực thẩm và đã được bộ Y Tế công bố là sữa không có nhiễm chất melamine.Thường xuyên theo dõi báo đài để có kiến thức tiêu dùng và sang suốt khi chọn lựa một sản phẩm nào đó.Các nhà sản xuất phải công bố rõ ràng thành phần các chất dinh dưỡng vitamin và các chất khác trên bao bì và nhãn mác.IV.MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SỰ NHIỄM MELAMINE VÀO CƠ THỂ