Hình ảnh chỉ mang tính minh họa
Nước tương (xì dầu) là một trong những gia vị được sử dụng rộng rãi nhất trong chế biến món ăn Châu Á. Ước tính, lượng nước tương tiêu thụ trên toàn thế giới năm 2015 khoảng 10 tỷ lít [1]. Ngày 8/4/2022, sản phẩm nước tương của một nhãn hàng tại châu Á đã bị thu hồi trên toàn nước Pháp do nhiễm 3-MCPD vượt ngưỡng cho phép [4]. Vấn đề nhiễm tạp 3-MCPD trong nước tương đã được báo cáo trong nhiều nghiên cứu trước đó.
3-MCPD là hợp chất gì?
3-MCPD là một trong những hợp chất chloropropanol. 3-MCPD là hợp chất 3-cacbon với 2 nhóm chức rượu và một clorua, có công thức phân tử C3H7CIO2 và khối lượng phân tử 110,54 g/mol. 3-MCPD là chất lỏng không màu nhưng có có xu hướng chuyển sang màu vàng rơm và hòa tan trong nước, rượu, dietyl ete và axeton [1]. Nồng độ trung bình-cao và cao của 3-MCPD được tiêu thụ trong một thời gian ngắn được phát hiện là nguyên nhân gây suy thận và cơ quan sinh sản. Cơ quan Nghiên cứu Quốc tế về Ung thư (IARC) đã phân loại 3-MCPD là chất gây ung thư nhóm 2B- có thể gây ung thư cho người. Bên cạnh 3-MCPD, 1,3-DCP là một chất gây ung thư độc tố gen khác từ nhóm chloropropanol cũng được tìm thấy ở nồng độ thấp trong dịch thủy phân bằng axit protein thực vật, mặc dù thấp hơn nồng độ của 3-MCPD. 1,3-DCP được hình thành từ 3-MCPD với sự có mặt của axit axetic (HOAc). 1,3-DCP là chất gây độc cho gen, chất độc gan, và tác nhân gây ung thư được phân loại nhóm 2B [1].
Tại sao 3-MCPD lại xuất hiện trong nước tương?
Nước tương, một loại gia vị có màu sẫm, được thêm vào để nâng cao tính chất cảm quan của thực phẩm. Nước tương được sử dụng như một loại gia vị hoặc thêm vào trong quá trình chuẩn bị thực phẩm. Có 3 loại nước tương: nước tương lên men, nước tương được sản xuất từ protein thực vật thông qua quá trình thủy phân bằng axit, và nước tương hỗn hợp. Nước tương lên men được sản xuất theo phương pháp truyền thống thủy phân enzym protein, lipid, và carbohydrate trong khoảng 4 tháng. Để rút ngắn quá trình lên men truyền thống, thủy phân bằng axit đã được sử dụng để sản xuất nước tương. Nước tương thủy phân bằng axit có thể được sản xuất trong vài ngày. Quá trình thủy phân yêu cầu gia nhiệt kéo dài (20 đến 35 giờ) ở nhiệt độ cao (103°C đến 110°C) [3,1].3-Chloropropane-1,2-diol (3-MCPD) là chất ô nhiễm được hình thành khi thủy phân protein thực vật bằng axit dưới tác dụng của nhiệt độ với sự hiện diện của lipit và ion clorua (Hình 2). Hình thành 3-MCPD cao nhất khi clorua phản ứng với lecithin, tiếp theo là phản ứng của diacylglycerol và glycerol. 3-MCPD không hình thành trong nước tương lên men vì quá trình lên men không có sử dụng nhiệt độ cao. Các khảo sát thực tế cũng cho thấy các mẫu nước tương lên men có hàm lượng 3-MCPD thấp hơn rất nhiều so với các mẫu nước tương thủy phân axit và các mẫu hỗn hợp, và có mẫu nước tương lên men không chứa 3-MCPD [3,1].
Hình 2. Quá trình hình thành 3-MCPD và 2-MPCD từ glycerol [2]
Phương pháp xác định 3-MCPD
3-MPCD được xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MSD) [3].
Giới hạn cho phép của 3-MCPD
Ủy ban Châu Âu đã đặt giới hạn tối đa của 3-MCPD trong nước tương là: 20 µg/kg (EC No 1881/2006) và giới hạn này tại Mỹ là 1,0 mg/kg trong nước sốt kiểu châu Á. Cơ quan Thực phẩm Úc & Zealand (ANZFA) cho phép mức tối đa 3-MCPD trong nước tương là 0,2 mg/kg [3].
Mức độ nhiễm tạp của 3-MCPD trong nước tương
Trong nghiên cứu tại Hàn Quốc năm 2017, 7 mẫu nước tương hỗn hợp trong tổng số 31 mẫu (chiếm 23% tổng số) vượt quá giới hạn tối đa 20 µg/kg đối với 3-MCPD. Trước đó năm 2007, Fu và cộng sự đã báo cáo một nửa trong số 629 loại nước tương của Trung Quốc được sản xuất từ năm 2003-2004 có hàm lượng 3-MCPD cao hơn 20 µg/kg. Số mẫu nhiễm tạp 3-MCPD vượt quá 20 µg/kg tại Trung Quốc đã giảm xuống còn 6,7% năm 2013. Hai tác giả Genualdi và Nyman (2017) cũng tìm thấy một giảm mức 3-MCPD trong 60 loại nước tương châu Á được phân tích vào năm 2015 so với năm 2003. Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ 3-MCPD trong nước tương đã giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, sự giám sát liên tục đối với 3-MCPD là cần thiết và bắt buộc [3].
Giảm nhiễm tạp 3-MCPD trong nước tương thủy phân bằng axit
Do các ảnh hưởng bất lợi đối với sức khỏe con người, việc hạn chế nhiễm tạp 3-MCPD trong sản xuất nước tương là rất quan trọng. Hơn thế nữa, việc giảm 3-MCPD cũng sẽ trực tiếp làm giảm nồng độ 1,3-DCP trong nước tương, vì 1,3-DCP được hình thành với sự hiện diện của 3-MCPD và axit axetic. FAO (2012) đã đề xuất 3 phương pháp để giảm sự hình thành 3-MCPD: kiểm soát cẩn thận quá trình thủy phân axit, xử lý kiềm sau khi thủy phân bằng axit, và thay thế HCl với axit sunfuric (H2SO4). Tuy nhiên việc sử dụng H2SO4 thay cho HCl sẽ không tạo ra hiệu suất cao các axit amin trong sản phẩm cuối cùng. Bornscheuer và Hesseler đã báo cáo về việc loại bỏ 3-MCPD và ester của nó khỏi dầu bằng enzym halohydrin dehalogenase (HHD) từ chủng Arthrobacter sp. AD2. Sản phẩm cuối cùng, glycidol, sau đó sẽ được thủy phân thành glycerol bởi epoxit hydrolase. Tuy nhiên, phản ứng này đòi hỏi một thời gian dài để phân hủy và 3-MCPD không bị phân huỷ hoàn toàn, ngay cả sau 24 giờ. Vì vậy, với công nghệ hiện tại, phương pháp loại bỏ enzym là không thích hợp để thực hiện quy mô lớn trong công nghiệp vì nó yêu cầu tối ưu hóa và cố định enzym [1].
Do có hàm lượng 3-MCPD cao trong sản phẩm nước tương thủy phân hóa học và các nguy cơ sức khỏe có thể có của nó, sản phẩm nước tương thủy phân bằng axit gần như biến mất trên thị trường một số nước trong đó có Hàn Quốc. Thay vào đó nước tương thủy phân bằng axit được trộn với nước tương ủ truyền thống được gọi là nước tương hỗn hợp và được bán với giá thành thấp hơn trên thị trường [3].
Bên cạnh việc sử dụng trực tiếp như một gia vị, nước tương cũng được sử dụng như một chất tăng hương vị trong thực phẩm ăn liền như xúc xích và mì gói [3]. Những thực phẩm này có thể bị nhiễm 3-MCPD nếu nước tương nguyên liệu bị nhiễm 3-MCPD. Do đó, rất cần thiết để có các chế tài để quản lý việc nhiễm tạp 3-MCPD trong nước tương.
- ThS. Khuất Thị Thủy
Viện Công nghiệp thực phẩm-
Tài liệu tham khảo
- Bai Qin Lee & Sook Mei Khor (2015) 3- Chloropropane- 1,2-diol (3-MCPD) in soy sauce: A review on the formation, reduction, and detection of this potential carcinogen, Food Science and Food Safety, Vol. 14.
- Collier PD., Cromie DDO., Davies AP. (1991) Mechanism of formation of chloropropanols present in protein hydrolysis. J AOAC
- Youngbin Jang & Eunmi Koh (2020) Assessment of estimated daily intake of 3-monochloropropane-1,2-diol from soy sauce in Korea, Food Scinece Biotechnol 29 (12).
- https://rappel.conso.gouv.fr/fiche-rappel/6707/Interne