Nguyên tắc để giảm ô nhiễm các loại Hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) và Benzo(a)Pyrene (BaP) vào thực phẩm

Vậy benzopyrene là chất như thế nào, có tác hại như thế nào, các con đường chất này ô nhiễm vào thực phẩm và làm thế nào để làm giảm nhóm hợp chất này vào thực phẩm

1. Benzo(a)pyrene: đây là một loại hợp chất hữu cơ thuộc nhóm hydrocarbon đa vòng thơm có công thức phân tử C20H12 và công thức cấu tạo:

200px-benzo-a-pyrene.svg

– Benzopyrene tinh khiết ở dạng thinh thể vàng xám, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ.

– Benzopyrene được sản xuất để sử dụng trong công nghiệp nhuộm

– Trong tự nhiên benzopyrene tạo thành và ô nhiễm vào môi trường do quá trình đốt cháy không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ như khói xe, cháy rừng hay đốt than. BaP cũng được sinh ra trong khói thuốc lá.

– Đối với môi trường BaP bám vào bất kỳ đối tượng nào tiếp xúc với nó. Những sinh vật dưới nước có thể tích tụ hợp chất này. Trong môi trường nước benzopyrene tích tụ trong cặn lắng. Trên môi trường đất chúng tích tụ và bám chặt vào đất đá, đây là hợp chất bền với thời gian.

2. Benzopyrene tác động đối với sức khỏe:

Hít không khí ô nhiễm có thể gây ra kích ứng đường hô hấp, ăn hoặc uống thực phẩm hay nước chứa chất này có thể tổn thương hệ sinh dục và có thể gây ung thư, tiếp xúc trực tiếp trên da có thể gây kích ứng da.

Ủy ban chuyên gia của tổ chức FAO/WHO đã thực hiện việc đánh giá nguy cơ  và xếp chất này vào nhóm chất có khả năng gây ung thư và gây nhiễm độc gen.  Benzopyrene được xem là chất đại diện (marker) cho các loại PAHs có khả năng gây ung thư (gồm 14 chất benz(a)anthracene, benzo(b)fluoranthene, benzo(j)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(g,h,i) perylene, chrysene, cyclopenta(c,d) pyrene, dibenz(a,h) anthracene, dibenzo(a,e) pyrene,  dibenzo(a,h)- pyrene, dibenzo(a,i)pyrene, dibenzo(a,l) pyrene,indeno(1,2,3-cd) pyrene và 5-methylchrysene).

3. Hiện nay, các cơ quan nghiên cứu  đưa ra mức giới hạn ô nhiễm benzopyrene trong thực phẩm như sau (dựa vào tiêu chuẩn EC No 1881/2006 của cộng đồng châu Âu)

TT

Loại thực phẩm

Mức giới hạn tối đa (µg/kg)

1

Dầu mỡ

2

2

Thịt hun khói và sản phẩm của thịt hun khói

5

3

Cá hun khói thủy sản hun khói

5

4

Thịt cá (các dạng không phải hun khói)

2

5

Các loại giáp xác, thân mềm (không hun khói)

5

6

Nhuyễn thể 2 mãnh vỏ

10

7

Ngũ cốc chế biến và thức ăn trẻ em

1

8

Sản phẩm dinh dưỡng, sữa cho trẻ em

1

9

Thực phẩm chức năng

1

– Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) quy định giới hạn tối đa cho phép hàm lượng ô nhiễm của benzopyrene trong nước uống là 0,0002mg/l

– Khoa độc chất, trường đại học dược Sungkyunkwan University, Suwon, Gyeonggi-do, Republic of Korea đã thực hiện chương trình đánh giá nguy cơ của BaP vào năm 2007 tại Hàn quốc. Các loại thực phẩm như bánh snack, khoai tây chiên, bánh mì, dầu thực vật, thịt, ngũ cốc…được lấy mẫu và phân tích hàm lượng benzopyrene bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao đầu dò huỳnh quang. Kết quả phân tích được dùng để ước lượng lượng ăn vào hàng ngày của BaP và đánh giá mối liên quan của chất này với bệnh ung thư ở Hàn Quốc. Hàm lương BaP phát hiện cao nhất ở gà rán (5,25- 5,55 bpp), bò hun khói (5,47 bpp) so với lượng tương đối thấp ở dầu mè (0,36bpp) đậu phọng (0,44bpp). Lượng BaP trong các loại thực phẩm không có thịt tương đối thấp nhưng trong khpai tây chiên lại lên đến 4,06 bpp. Tính toán lượng BaP ăn hàng ngày thì gà rán là nguồn cung cấp cao nhất (70,09 ng/người/ngày)  và thấp nhất là dầu tía tô (0,05ng/người/ngày). Tổng lượng ăn vào hàng ngày trung bình từ các nguồn thức ăn là 124,55 ng/người/ngày. Mối liên quan cùa BaP đến ung thư được tính toán dựa trên hệ số tạo ra ung thư  7,3 mg/kg/ngày cho ra kết quả là 1,52. 10-5. Số liệu cho thấy nguy cơ gây ra ung thư do việc phơi nhiễm với BaP tại Hàn quốc là vấn đề cần quan tâm. Hàn Quốc cần phải có biện pháp giảm thiểu việc ô nhiễm chất này bằng chính sách quản lý và bằng kiểm soát quy trình sản xuất.

– Khoa kỹ thuật sinh học Viện nghiên cứu Khoa học Kuwait (Institute for Scientific Research), 13109 Safat, Kuwait có thực hiện một chương trình đánh giá nguy cơ phơi nhiễm cùa PAHs và BaP trong các loại dầu mỡ thực phẩm tại nước này. 115 mẫu dầu oliu (extra virgin olive oil, virgin olive oil, olive oil, pomace olive oil, và blended olive oil), cooking oil (corn oil, sunflower oil, sesame oil, palm oil, soya oil, canola oil, mustars oil, peanut oil và mix vegetable oil) và các loại mỡ (bơ và margarine) được lấy từ các điểm bán lẽ trong Kuwait. Kết quả phân tích cho thấy BaP được phát hiện trong 43% các mẫu, benzo(a)anthracen 37% và chrysen 45%. Khoảng 20% các mẫu dầu và khoảng 9% các loại mỡ bơ có hàm lượng BaP cao hơn giới hạn cho phép của EU. Từ các dữ liệu này các nhà khoa học đã tính toán lượng phơi nhiễm BaP và 8 loại PAH có khả năng gây ung thư từ dầu mỡ thực phẩm của nước này là 196 ng/ ngày/người.

4. Các nguồn tạo ra benzopyrene trên thế giới:

Tự nhiên: cùng với hàng trăm chất hydrocarbon đa vòng thơm khác benzopyrene ô nhiễm vào môi trường do quá trình đốt cháy không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ một cách tự nhiên do cháy rừng hay núi lửa.

Nhân tạo: từ khí thải công nghiệp, trong quá trình chế biến và xử lý thực phẩm.

5. Các con đường ô nhiễm benzopyrene vào thực phẩm:

– BaP có thể ô nhiễm vào nguồn nguyên liệu thực phẩm từ không khí nhiễm vào nguyên liệu thực phẩm, từ đất  nhiễm vào nông sản hoặc từ nước ô nhiễm vào thủy sản dưới nước.

– Các cách chế biến thực phẩm như hun khói, sấy khô, quay, nướng, chiên… cũng là cách tạo ra BaP chủ yếu trong thực phẩm. BaP cũng có thể ô nhiễm vào dầu ăn do quá trình hun sấy các hạt có dầu trước khi ép để lấy dầu.

6. Các cách giảm sự ô nhiễm BaP và các PAH vào thực phẩm:

– Đối với môi trường: lọc khí thải từ các nhà máy công nghiệp và xử lý khí thải từ các loại động cơ nổ. Áp dụng thực hành sản xuất tốt trong việc chọn và xử lý đất trồng trọt hay chăn nuôi cũng làm giảm BaP vào nguyên liệu thực phẩm

– Đối với công nghệ chế biến thực phẩm: trong công nghệ chế biến thực phẩm có hai cách chế biến có thể đưa vào BaP vào sản phẩm thực phẩm trong công nghiệp đó là hun khói và sấy thực phẩm.

– Trong các sản phẩm thực phẩm có thể tạo ra việc đưa BaP và PAH vào cơ thể nhiều nhất đó là ngũ cốc, sản phẩm của ngũ cốc  và dầu mỡ thực vật. Trong lúc các sản phẩm thịt, cá hun khói hay các sản phẩm nướng mặc dù chứa nồng độ cao của các chất BaP và PHA nhưng các loại thực phẩm này lại chiếm tỷ lệ thấp trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người.

– Ủy ban JECFA đề nghị các biện pháp để giảm BaP và PAH trong công nghiệp thực phẩm chủ yếu là kiểm soát 2 phương thức chế biến: công nghệ hun khói và công nghệ sấy nguyên liệu thực phẩm và thực phẩm. Tại Việt Nam các thực phẩm hun khói được chế biến và sử dụng tương đối ít hơn so với công nghệ sấy thực phẩm được sử dụng rất nhiều. Tuy nhiên chọn các kỹ thuật để sấy sẽ có ảnh hưởng lớn đến sự ô nhiễm nhiều hay ít các chất BaP và PAH vào thực phẩm.

– Đối với các phương pháp sấy thực phẩm có 2 cách: phơi dưới ánh nắng và sấy. Cách phơi dưới ánh nắng không tạo ra PAH nhưng các phương pháp sấy nguyên liệu thực phẩm có thể tạo ra các chất ô nhiễm này từ các loại chất đốt dùng để tạo ra nguồn nhiệt để sấy.

– Có hai phương pháp sấy: sấy trực tiếp và sấy gián tiếp.

Trong phương pháp sấy trực tiếp có sử dụng chất đốt: không bao giờ được dùng các loại chất đốt như dầu diesel, cao su, xăm lốp xe hoặc dầu cặn để sấy các loại nguyên liệu thực phẩm. Khi sấy trực tiếp bằng các khí đốt có thể gia tăng việc ô nhiễm BaP và PAH tăng gấp 3 đến 10 lần. Sử dụng bột than cốc để sấy giảm việc ô nhiễm BaP và PAH hơn sử dụng dầu diesel. Việc sấy hạt có dầu vả các loại ngũ cốc với các loại chất đốt cũng có thể tăng việc ô nhiễm.

Phương pháp sấy không trực tiếp: dùng nguồn nhiệt từ điện trở, sử dụng các phương pháp hút ẩm có thể  giảm việc  ô nhiễm BaP và PAH trong thực phẩm.

7. Cách loại các BaP và PAH trong thực phẩm: Để loại BaP và PAH trong dầu ăn có thể sử dụng than hoạt tính để hấp phụ các chất này trong quá trình tinh chế.

Ths.Châu Vĩnh Thị

Trích dẫn tài liệu từ : (EC) No 1881/2006 (EU) , CAC/RCP 68/2009 (Codex), Dietary exposure estimation of benzo[a]pyrene and cancer risk assessment (College of Pharmacy, Sungkyunkwan University, Suwon, Gyeonggi-do, Republic of Korea)