Đề tài Độc tố trong dầu thực vật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM ĐỘC TỐ TRONG DẦU THỰC VẬT NHÓM SVTH: PHẠM KIM LONG VÕ TƯỜNG LỘC TRẦN TẤN LỘC GVHD: ThS: TÔN NỮ MINH NGUYỆT TP. HỒ CHÍ MINH, 11/2010 MỤC LỤC 2 Tài liệu tham khảo 22 PHỤ LỤC VỀ BẢNG Bảng 1.1. So sánh một số loại chất béo thực phẩm thông dụng (tính trên 100g) 9 Bảng 1.2 :Chỉ số IV (Iod) của một số dầu thực vật 10 Bảng 2.1: Các giới hạn tối đa (ML) theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam 12 Bảng 2.2: Một số tính chất vật lí của HNE 15 Bảng 2.3: Một số tên gọi khác của Acrolein 17 Bảng 2.4: Một số tính chất vật lí của Acrolein 18 Bảng 2.5:Lượng acrolein sinh ra từ một số loại dầu. 19 PHỤ LỤC VỀ HÌNH ẢNH Hình 1.1: Dầu Oliu 7 Hình 1.2: Dầu Chanh 7 Hình 1.3: Dầu Hướng Dương… 8 Hình 1.4: Dầu Bạc Hà…………………………… 8 Hình 1.5: Tinh dầu hoa hồng…. 8 Hình 1.6 : Dầu bông……………. 8 Hình 2.1: Aflatoxin B1…….. 11 Hình 2.2: Cấu trúc không gian của Aflatoxin B1 11 Hình 2.3: Aspergillus fumigatus nhìn dưới kính hiển vi điện tử 11 Hình 2.4: Hạt Điều (Cashew)…. 14 Hình 2.5: Cây Thường Xuân (Ivy) 14 Hình 2.6: Công thức cấu tạo của Acrolein 18 Hình 2.7: Công thức không gian của Acrolein 18 Hình 2.8: Cis Oleic acid 20 Hình 2.9: Trans Oleic acid 20 Lời nói đầu Ngày nay, dầu thực vật nói chung và dầu ăn nói riêng đã trở thành một thứ không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Dầu thực vật được khuyến cáo sử dụng để thay cho các loại chất béo động vật khác vì nhiều lợi ích: dầu thực vật còn chứa nhiều loại acid béo không no cần thiết cho cơ thể, có hàm lượng cholesterol thấp, phòng tránh được các bệnh tim mạch, cải thiện chức năng tiêu hóa, giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư,…Nhưng rất tiếc là dầu thực vật không thực sự hoàn hảo như vậy? Một nghiên cứu gần đây đã đưa ra một kết luận rằng việc sử dụng thường xuyên dầu thực vật và các loại thực phẩm có chứa dầu thực vât có thể là nguyên nhân gây ra một số căn bệnh liên quan đến tim mạch, bệnh Parkinson, chứng mất trí, và những vấn đề liên quan đến gan. Nguyên nhân của vấn đề này chính là do trong bản thân dầu thực vật hoặc do trong quá trình bảo quản, chế biến dầu thực vật có thể phát sinh một số loại độc tố. Vậy trong dầu thực vật có những độc tố gì, tác hại ra sao và có cách gì để khắc phục điều này? Dầu Thực Vật Định nghĩa Dầu thực vật là loại dầu được chiết xuất, chưng cất và tinh chế từ thực vật. Nó thường là hỗn hợp của nhiều thành phần bao gồm mono, di, tri- glyxerit của các acid béo không no hoặc no( ít hơn), các acid béo tự do,glyxerol,… Nó được chiết xuất từ nhiều nguồn thực vật như: ngô , lạc và đậu tương. Ngoài ra, dầu thực vật còn có thể chiết xuất từ: hạt bông, dầu cây rum, hạt cải dầu và hạt hướng dương. Dầu thực vật có thể ăn được (dầu ăn như dầu Oliu, dầu đậu tương…) hoặc không ăn được. Hình 1.1: Dầu Oliu Hình 1.2: Dầu Chanh Hình 1.3: Dầu Hướng Dương Hình 1.4: Dầu Bạc Hà Một số loại dầu thực vật thường gặp Phân loại Dựa vào chức năng, dầu thực vật được chia thành: Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật, thường được gọi là dầu thực vật, là hỗn hợp các triglyxerit được chiết xuất từ thân, hạt hoặc cùi quả của một số loại cây có dầu như dừa, hướng dương, thầu dầu.... Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật được dùng làm thức ăn hoặc phục vụ trong công nghiệp, hoặc dùng để vẽ. Tinh dầu, một loại hợp chất thơm dễ bay hơi và tinh khiết, được sử dụng làm hương liệu, chăm sóc sức khỏe, ví dụ tinh dầu hoa hồng. Hình 1.5: Tinh dầu hoa hồng Hình 1.6 : Dầu bông Dầu ngâm, loại dầu được thêm các chất khác vào, ví dụ như quả ôliu. Dầu và chất béo được hyđro hóa, bao gồm hỗn hợp các triglyxerit được hyđro hóa ở nhiệt độ và áp suất cao. Hyđrô liên kết với triglyxerit làm tăng phân tử khối. Dầu và chất béo được hyđrô hóa được tăng thêm khả năng chống oxy hóa (ôi, thiu), hoặc tăng thêm độ quánh nhớt hay nhiệt độ nóng chảy dùng để sản xuất magarine, salad dressing, shortening,… Đặc điểm cấu tạo và tính chất 1.3.1. Đặc điểm cấu tạo Dầu thực vật là dẫn xuất của các acid béo không no, có 1 hoặc nhiều nối đôi trong phân tử. Công thức chung: CnH 2n-2k Ok Có 1 nối đôi: CnH2n-2O2 Có 2 nối đôi: CnH2n-4O2 Ví dụ về một số hàm lượng chất béo của một số loại dầu thực vật khác nhau. Chất béo tổng số (g) Chất béo bão hòa (g) Chất béo không no đơn (g) Chất béo không no đa (g) Protein (g) Dầu shortening (hydrat hóa) 71 23 8 37 0 Dầu Hướng Dương 100 10 20 66 0 Dầu Đậu nành 100 16 23 58 0 Dầu Oliu 100 14 73 11 0 Bảng 1.1. So sánh một số loại chất béo thực phẩm thông dụng (tính trên 100g) 1.3.2. Một số tính chất đặc trưng 1.3.2.1 Tính chất vật lí Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật bao gồm dạng lỏng như dầu canola, dạng rắn như bơ cacao, phần lớn không tan trong nước. Dạng nhũ tương trong nước của acid béo không no tạo nên những mùi vị khó chịu. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi phụ thuộc vào số lượng, cấu trúc và vị trí của nối đôi. Chỉ số IV (Iod) đặc trưng cho mức độ không no của dầu thực vật: Các loại dầu (Oils) Chỉ số Iod Dầu cây rum (Safflower oil) 135-150 Dầu hạt lanh (Flaxseed oil) 131-151 Dầu đậu tương (Soybean oil) 120-143 Dầu hướng dương (Sunflower oil) 110-143 Dầu bắp (Corn oil) 103-128 Dầu hạt cải (Canola oil) 96-100 Dầu đậu phộng (Peanut oil) 80-105 Dầu Oliu (Olive oil) 80-90 Dầu cây cọ (Palm oil) 25-32 Bảng 1.2 :Chỉ số IV (Iod) của một số dầu thực vật 1.2.2.2 Tính chất hóa học Những phản ứng đặc trưng của acid béo không no: Phản ứng oxy hóa: KMnO4 pH 8-9 R1 – HC=CH – R2 + [O] R1 – HCO + R2 – CHO R1 – HC=CH – R2 + O2 R1 – HC – CH – R2 | | O – O Phản ứng hydro hóa: R1 – HC=CH – R2 + H2 R1 – HC – CH – R2 | | H H Độc tố trong dầu thực vật Độc tố là hợp chất hóa học có thể gây tác động xấu đến các hoạt động sống bình thường của cơ thể. Độc tố có nguồn gốc từ nguyên liệu Độc tố được tạo ra trong quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật hoặc do nguyên liệu bị nhiễm độc từ môi trường bên ngoài. Aflatoxin. 2.1.1.1 Tổng quan về aflatoxin Là một loại độc tố nguy hiểm, được sản sinh từ một loại nấm mốc đáng chú ý nhất là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. aflatoxin có khả năng tan đươc trong nước, một số dung môi hữu cơ như: Benzene, Chloroform, Acetone,… Aflatoxin có thể chịu được sức nóng lên đến nhiệt độ 260oC, nếu đem đun sôi ở nồi bình thường hoặc nhiệt độ cao hơn ở nồi áp suất thì Aflatoxin vẫn không bị phân hủy. Aflatoxin được ổn định trong điều kiện có tính axit nhưng sẽ phân hủy trong điều kiện kiềm. 2.1.1.2 Phân loại Aflatoxine Có ít nhất 13 dạng aflatoxin khác nhau có trong tự nhiên gồm: B1, B2, G1, G2, M1, M2,… Trong đó, Aflatoxin B1 được coi là dạng độc nhất và được sản sinh bởi Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus 2.1.1.3 Công thức cấu tạo Hình 2.1: Aflatoxin B1 Hình 2.2: Cấu trúc không gian của Aflatoxin B1 Hình 2.3: Aspergillus fumigatus nhìn dưới kính hiển vi điện tử 2.1.1.4 Nguồn gốc phát sinh Những loại hạt giàu chất béo nếu chế biến và bảo quản không kỹ, có thể hạt sẽ bị nhiễm nấm Aspergilus, là nguy cơ sinh ra độc tố Aflatoxin.Các loại cây trồng thường bị nhiễm Aflatoxins trước khi thu hoạch, tuy nhiên nếu sau khi thu hoach nếu bảo quản không đúng cách nguyên liệu cũng bị nhiễm Aflatoxins. Nấm phát triển và ô nhiễm aflatoxin là hậu quả của sự tương tác giữa các loại nấm, nguyên liệu và môi trường. Đặc biệt thích hợp trong điều kiện môi trường bao gồm độ ẩm cao (ít nhất là 7%) và nhiệt độ cao. 2.1.1.5 Tác hại của Aflatoxine Aflatoxin là độc tố và là tác nhân gây ung thư,đặc biệt là tác động đến gan và các cơ quan khác như thận, hệ hô hấp, đường tiêu hóa, hệ thống sinh sản, hệ thống thần kinh, hệ thống miễn dịch. Sau khi thâm nhập vào cơ thể, các aflatoxin có thể được gan chuyển hóa thành dạng trung gian epoxit hoạt hóa hoặc được thuỷ phân và trở thành dạng M1. Aflatoxin tác động đến DNA, RNA có khả năng làm phát sinh đột biến, làm rối loạn quá trình sinh tổng hớp protein, là nguyên nhân gây ra ung thư. 2.2.1.6 Các giới hạn anh toàn của Aflatoxine Các giới hạn an toàn của Aflatoxine (ML) theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam như sau: ML (microgam/kg) Tiêu chí 5 Đối với Aflatoxin B1 trong thực phẩm nói chung 15 Đối với Aflatoxin B1, B2, G1, G2 trong thực phẩm nói chung 0,5 Đối với Aflatoxin M1 trong sữa và các sản phẩm sữa Bảng 2.1: Các giới hạn tối đa (ML) theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam Ngoài ra, ta còn dung chỉ số ppb: Ppb(part per billion, một phần nghìn tỉ), là một cách thể hiện các nồng độ và tỷ lệ nói chung . Thuật ngữ này thường được sử dụng bởi các nhà khoa học (chất độc, hóa học , vv..) 1 ppb = 0,000 000 001 = 10-9 2.1.1.7 Biện pháp hạn chế Chọn nguyên liệu sạch trước khi chế biến, loại bỏ những nguyên liệu hư hỏng. Bảo quản trong điều kiện độ ẩm thấp, nhiệt độ vừa phải phù hợp với từng loại nguyên liệu. Xử lý với hóa chất hạn chế sự phất triển của các loại nấm mốc. Một cách tiếp cận mới để các giải độc của aflatoxins là việc bổ sung các chất hấp thụ vật liệu vô cơ, được gọi là chemisorbents, như muối canxi aluminosilicat (HSCAS). Sử dụng các phương pháp vật lý như tách, ngừng hoạt động nhiệt (thường được áp dụng với hiệu quả cao), chiếu xạ (ánh sáng mặt trời có thể rất hiệu quả trong việc tiêu hủy aflatoxin trong dầu), chiết dung môi, hấp phụ từ dung dịch, bất hoạt vi sinh vật, và lên men. Ngoài ra, hiện nay hai phương pháp hóa học để giải độc aflatoxins cũng nhận được sự chú ý đáng kể là ammoniation và phản ứng với Bisulfit natri. Cơ chế cho hoạt động phưng pháp ammoniaction liên quan đến sự thủy phân các vòng lacton và chuyển đổi hoá học của hợp chất aflatoxin B1 làm giảm độc tính. Bisulfit natri có thể phản ứng với aflatoxins (B1, G1, và M1) theo điều kiện khác nhau của nhiệt độ, nồng độ, và thời gian để hình thành các sản phẩm tan trong nước. 2.1.2 Urushiol trong điều. 2.1.2.1 Tổng quan về Urushiol Là tên gọi chung của một nhóm tinh dầu thực vật, một hợp chất hóa học có khả năng gây ra viêm dị ứng. Urushiol là một màu vàng lỏng với điểm sôi từ 200 - 210°C. Nó tan trong rượu và ether, nhưng gần như không hòa tan trong nước. Trong không khí Urushiol bị oxy hóa trở thành chất trong suốt và bóng láng được dùng làm sơn mài, chất hoạt động bề mặt trong sơn. Ngoài ra, nó còn có nhiều ứng dụng khác trong: lót ma sát, sơn, chất tạo bề mặt, thuốc diệt nấm, nhựa epoxy và trung gian cho công nghiệp hóa chất. 2.1.2.2 Công thức cấu tạo R là các gốc: (CH2)14CH3; (CH2)7CH=CH(CH2)5CH3; (CH2)7CH = CHCH2 ; CH = CH(CH2)2CH3 hoặc (CH2)7CH=CHCH2; CH=CHCH=CHCH3,……… Hình 2.4: Công thức cấu tạo của Urushiol 2.1.2.3 Nguồn gốc phát sinh Urushiol có trong nhựa một số loại cây thương xuân, thù dù, … đặc biệt được tìm thấy trên lá của cây điều cũng như trong các vỏ hạt điều thô. Hình 2.4: Hạt Điều (Cashew) Hình 2.5: Cây Thường Xuân (Ivy) Nếu chế biến không cẩn thận có khả năng dầu điều có khả năng bị nhiễm độc, nếu ta chạm vào các vật dụng có chứa urushiol cũng sẽ bị nhiễm độc. Urushiol có độc tính cao, một lượng nhỏ cũng có thể gây ra hiện tượng nhiễm độc. 2.1.2.4 Tác hại Urushiol gây ra viêm dị ứng, dấu hiệu trước tiên là một sự ngứa khủng khiếp trên da. Sau đó da bị viêm sưng đỏ vì các mạch máu nơi đó giãn nở. Vài ngày kế tiếp xuất hiện các bóng nước nhỏ. Bóng nước lớn dần và bắt đầu rỉ nước vào bốn ngày sau.  Nước này không có độc chất urushiol nên khi vỡ không gây lan ban viêm. Cuối cùng thì mụn khô dần rồi đóng vẩy. Trong trường hợp nặng, có thể có nóng sốt, ói mửa, run lạnh. Tác dụng độc hại của urushiol là gián tiếp, thông qua một cảm ứng tự miễn dịch, urushiol hoạt động như một hapten(một phân tử nhỏ có thể tạo một phản ứng miễn dịch khi gắn vào protein) ,và làm thay đổi hình dạng của protein màng tế bào trên các tế bào da tiếp xúc với urushiol. 2.1.2.5 Biện pháp hạn chế Chọn nguồn nguyên liệu sạch: Xử lý kỹ hạt điều trước khi chế biến Dùng một số phương pháp vật lý: chiếu bức xạ, xử lý bằng nhiệt độ,… Chế biến theo đúng điều kiện tiêu chuẩn, theo quy định. Hiện nay có một số nghiên cứu về những chất có khả năng làm giảm độc tính của urushiol. 2.2 Độc tố hình thành trong quá trình bảo quản và chế biến Đây là nguồn chủ yếu phát sinh độc tố trong dầu thưc vật. Do bản chất dầu thực vật chứa nhiều liên kết không no C=C nên trong các điều kiện của bảo quản và chế biến, dầu thực vật dễ dàng tham gia vào các phản ứng (thủy phân, oxy hóa) làm cho dầu thực vật bị biến đổi tính chất và tạo ra nhiều chất độc. Phản ứng thủy phân: có thể có hoặc không có enzim (enzim lipase), dầu thực vật bị thủy phân tạo thành các acid béo và các sản phẩm khác có mùi khó chịu. Nếu có vi sinh vật hay nấm mốc sẽ tạo thành độc tố gây tác dụng xấu. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, sự có mặt của enzim,…. Phản ứng oxy hóa dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm, thành phần acid béo không no,….tạo ra aldehyde, cetone, peroxyde, hydroperoxyde phần lớn có độc tính. Các phản ứng oxy hóa thường xảy ra theo cơ chế gốc tự do.Gốc tự do được sinh ra trong các điều kiên của bảo quản và chế biến (đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm), khi các loại dầu không no tiếp xúc với các gốc tự do sẽ tạo ra phản ứng dây chuyền và dầu thực vật dễ dàng bị oxy hóa. 2.2.1 4-Hydroxynonenal (HNE) 2.2.1.1 Tổng quan về HNE HNE có tên IUPAC là 4-Hydroxynonenal, hay trans-4-hydroxy-2-nonenal , là một α,β hydroxyalkenal không bão hòa là sản phẩm của peroxy hóa lipid trong tế bào. Nó là một chất lỏng không màu, hòa tan trong chất béo và hầu hết các dung môi hữu cơ. 2.2.1.2 Cấu tạo và tính chất của HNE Hình 2.7: Công thức cấu tạo của HNE HNE có 3 loại phản ứng đặc trưng, do trong phân tử HNE có 3 loại nhóm chức khác nhau: 1 nhóm hydroxyl tại C4, 1 nhóm aldehyde, 1 nhóm nối đôi giữa C3 và C4 Công thức hóa học (MF) C9H16O2 Trọng lượng phân tử 156.22 dvC Màu sắc Không màu Độ hòa tan Tan hầu hết trong các dung môi hữu cơ độ hòa tan trong nước: 6.6 g/l Khối lượng riêng 0.944 g/cm³ Bảng 2.2: Một số tính chất vật lí của HNE 2.2.1 .3 Nguồn gốc hình thành HNE HNE được tìm thấy trong các mô động vật nhưng đặc biệt có số lượng cao trong quá trình oxy hóa do sự gia tăng lipid trong các phản ứng dây chuyền peroxy hóa. HNE được tạo ra trong quá trình peroxy hóa chất béo không bão hòa có chứa nhóm acyl như omega-6, nhóm arachidonic như acid linoleic, và trong những acid béo tương ứng. HNE cũng có hình thành từ acid béo omega 3, như 4-oxo-trans-2-nonenal, 4-hydroxy-trans-2-hexenal, 4-hydroperoxy-trans-2-nonenal và 4,5-epoxy-trans-2-decenal. HNE được hình thành từ acid linoleic (C18H32O2 ) theo một sơ đồ đơn giản: 2.2.1.4 Ảnh hưởng của HNE Ảnh hưởng của HNE đến tế bào Độc tính của HNE là do khả năng phản ứng rất tốt với một số phân tử sinh học đặt biệt là protein. HNE có ảnh hưởng khác nhau đến các tế bào tùy vào nồng độ: Ở nồng độ rất thấp (dưới 0,1 mM), HNE có hiệu ứng khác nhau, nhưng phần lớn là có lợi cho tế bào, chẳng hạn như kích thích của guanylate cyclase và phospholipase C, thúc đẩy sự phát triển. Ở nồng độ cao hơn (1-20 mM), HNE thể hiện tính độc tố, ức chế sự tổng hợp DNA , ornithine decarboxylase (ODC), protein và kích hoạt phospholipase, ức chế mạnh mẽ sự tăng trưởng của các tế bào. Khi nồng độ cao hơn nữa (khoảng 10-20 micromolar) có thể làm chết tế bào. HNE có liên quan trong các bệnh lý của một số bệnh như là bệnh Alzheimer, đục thủy tinh thể, xơ vữa động mạch, và ung thư. HNE còn được xem là nguyên nhân của nhiều bệnh, như là mãn tính viêm, bệnh thoái hóa thần kinh , hội chứng suy hô hấp, xơ vữa, đục thủy tinh thể, tiểu đường và các loại khác nhau của ung thư 2.2.1.5 Cách làm giảm Bảo quản đúng cách, tránh giữ ở nhiệt độ quá cao, độ ẩm cao. Trong chế biến các loại thực phẩm, hạn chế sử dụng dầu chiên nhiều lần. Chế biến dầu ở điều kiên đúng theo quy định tránh dùng nhiệt độ quá cao. Những nghiên cứu gần đây cho thấy có những nhóm enzym có khả năng giải độc và loại bỏ các 4-HNE từ các tế bào như glutathione S-transferases (GSTs). Các enzim thuộc nhóm GSTs thường được sử dụng là hGSTA4-4, hGST5.8, aldose reductase, and aldehyde dehydrogenase. Các enzim này có giá trị Km thấp và làm việc cùng nhau rất hiệu quả trong việc kiểm soát nồng độ HNE nội bào. Cơ chế của phản ứng này là hGSTA4-4 và hGST5 sẽ xúc tác của HNE tạo thành một phân tử có khả năng hòa tan trong nước nhiều hơn gọi là GS-HNE. Enzyme của ty thể aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) đã được chứng minh là có tác dụng làm giảm độc tính của HNE. Carnosine, một β- alanyl-L-histidine-dipeptide, cũng đã được nghiên cứu có khả năng tự nhiên dập tắt HNE. Tên khác của Acrolein Acraldehyde Acrylic Aldehyde Allyl Aldehyde Ethylene Aldehyde 2.2.2 Acrolein 2.2.2.1 Tổng quan và cấu tạo của acrolein Acrolein có tên IUPAC là 2- Propenal là một aldehyde không no. Acrolein là một hợp chất rất đơn giản, gồm ba nguyên tử C, một O, và bốn H, với công thức hóa học là C3H4O. Ở điều kiện thường nó có mùi khó khó chịu và hoạt tính hóa học rất cao, có khả năng gây ra cháy nổ. Bảng 2.3: Một số tên gọi khác của Acrolein Hình 2.6: Công thức cấu tạo của Acrolein Hình 2.7: Công thức không gian của Acrolein 2.2.2.2 Một số tính chất của Acrolein Acrolein thường được dùng để sản xuất nhựa polyester, propylene glycol, glycerol,... Acrolein đôi khi được dùng như là một chất định hình để chuẩn bị mẫu vật sinh học đối với kính hiển vi điện tử. Ngoài ra, nó cũng được dùng như một loại thuốc diệt cỏ. Công thức hóa học C3H4O Trọng lượng phân tử 56,06 dvC Màu sắc Từ không màu đến màu vàng. Độ hòa tan Hòa tan trong ethanol, ether diethyl và tan đáng kể trong nước (khoảng 20%) Nhiệt độ nóng chảy -88°C (-126°F) Nhiệt độ sôi 53°C (127°F) Bảng 2.4: Một số tính chất vật lí của Acrolein 2.2.2.3 Nguồn gốc sinh ra Acrolein Trong dầu thực vật, acrolein chủ yếu có được do sự phân hủy của glycerin ở nhiệt độ lớn hơn 280oC. CH2 – OH To ( >280oC) | CH – OH CH2 = CH – CH + 2H2O | || CH2 – OH O Glycerin Acrolein Loại dầu (Oil) Lượng Acrolein sinh ra (mg/l) Khoảng nhiệt độ Dầu Ngô (Corn oil) 5,4 280oC Cải Dầu (Canola oil) 53 240 180oC 240°C Dầu Ô Liu (Olive oil) 9 34 180°C 240°C Dầu Ô Liu nguyên chất 9 24 180°C 240°C Bảng 2.5:Lượng acrolein sinh ra từ một số loại dầu. 2.2.2.4 Tác hại của Acrolein Acrolein là một chất độc ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người. Nó được sử dụng như một vũ khí hóa học trong Thế chiến thứ nhất. Khi tiếp xúc với cơ thể con người, bằng cách hít, nuốt, tiếp xúc qua da, mắt, sẽ kích thích cơ thể con người như làm tổn thương phổi và đường hô hấp phế quản, đốt cháy cổ họng, ho, khó thở, đau thắt ở ngực, nôn, buồn nôn và tiêu chảy, phù phổi, huyết áp cao, và bất tỉnh, bỏng da, hư hỏng giác mạc,..Acrolein là một hóa chất nghiêm trọng kích thích phổi và mắt. Hơn nữa, acrolein là một chất chuyển hóa độc hại của cyclophosphamide - một độc tế bào. Acrolein cũng gây hại cho gan, gây kích ứng niêm mạc dạ dày và là một trong những nguyên nhân gây ung thư. 2.2.2.5 Cách làm giảm acrolein trong dầu ăn Bảo quản dầu ăn đúng cách, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, bảo quản ở nhiệt độ quá cao, độ ẩm cao,… Hạn chế sử dụng dầu chiên lại nhiều lần Nếu dùng để chế biến các loại thực phẩm khác phải thực hiện đúng các điều kiện về công nghệ trong sản xuất. Giảm acrolein bằng sắt nguyên tố: tại pH axit và trung tính, acrolein bị biến đổi bởi sắt thông qua việc giảm liên kết C =C, từ đó làm giảm độc tính của acrolein. Aldose reductase (EC 1.1.1.21) enzim thuộc nhóm reductase-Aldo keto có khả năng làm giảm hoạt tính của acrolein. 2.2.3 Acid béo dạng trans 2.2.3.1 Tổng quan về acid béo dạng trans (trans fatty acid) Acid béo dạng trans là loại acid béo không no có dạng đồng phân dạng trans (hay E). Trong phân tử của các acid béo này có chứa một hay nhiều liên kết đôi C=C. Trong cấu hình cis, chuỗi carbon kéo dài từ cùng một phía của liên kết đôi, những nguyên tử H gắn vào hai nguyên tử C này nằm cùng một phía, làm cho một phân tử bị cong; trong khi cấu hình trans, chuỗi carbon bị kéo dài từ hai phía đối diện của các liên kết đôi, những nguyên tử H gắn vào hai nguyên tử C này nằm về hai phía khác nhau, làm cho phân tử có dạng thẳng. 2.2.3.2 Phân loại Một số loại thực phẩm có acid béo dạng trans: · 51% hàng hoá nướng (bánh mì, bánh ngọt, bánh quy, bánh quy giòn, bánh nướng) · 22% trong bơ thực vật · 10% trong khoai tây chiên · 5% trong shortening · 4% in salad dressing ………………… Hình 2.8: Cis Oleic acid Hình 2.9: Trans Oleic acid 2.2.3.3 Nguồn gốc phát sinh Trong tự nhiên lượng acid béo dạng trans tồn tại rất ít nhưng lượng này sẽ tăng lên đáng kể trong quá trình bảo quản và chế biến do sự hydro hóa. Ngày nay việc sử dụng dầu hydro hóa trở nên phổ biến vì nhiều lý do: hydro hóa một phần sẽ làm dầu bền hơn, ít bị hư hỏng; giảm được các yêu cầu về làm lạnh, được dùng để thay thế chất béo đông vật với giá cả rẻ hơn,… Trong quá trình bảo quản và chế biến, dưới các yếu tố môi trường và công nghệ (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm,…) dầu thực vật dễ bị hydro hóa một phần tạo thành các acid béo dạng trans. 2.2.3.4 Tác hại Acid béo dạng trans là một trong những yếu tố gây tăng cholesterol toàn phần, tăng cholesterol xấu (LDL), giảm cholesterol tốt(HLD), triglycerides và mức insulin. Trans fat khi xâm nhập vào cơ thể có thể làm giảm độ đàn hồi của tĩnh mạch, làm nghẽn mạch máu và dẫn đến nguy cơ đột quỵ , các acid béo trans có thể chiếm chỗ của các acid béo như acid linoleic (omega-6), và acid linolenic (omega-3) là những acid hỗ trợ quá trình lưu thông máu, gây chứng xơ vữa động mạch và làm tăng nguy cơ các bệnh về tim mạch Ngoài ra những nghiên cứu gần dây còn cho thấy acid béo dạng trans có liên quan đến ung thư, tiểu đường, rối loạn chức năng miễn dịch, và bệnh béo phì và các vấn đề sinh sản. 2.2.3.5 Liều lượng cho phép Ở Mỹ, Canada lượng acid béo dạng trans được quy định từ 2% đến 5% trở xuống trong tổng lượng chất béo có trong các loại thực phẩm. Hội tim mach Mỹ (The American Heart Association) khuyến cáo rằng chỉ dùng tối đa 2 gam chất béo trans mỗi ngày. 2.2.3.6 Cách hạn chế acid béo dạng trans trong thực phẩm Trong bảo quản: Tránh nhiệt độ cao, tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, … Trong chế biến: Hoàn trộn dầu đã hydro hóa với các loại dầu khác. Hạn chế sử dụng dầu chiên nhiều lần. Hiện nay, ngưới ta đang áp dụng quá trình gọi là ester hóa (interesterification) mà không sử dụng hydro hóa. Các nhà khoa học tại Hoa Kỳ đã phát triển một quá trình hydro với áp lực cao hơn của khí hydro, nhưng cho phép giảm nhiệt độ của phản ứng để giảm thiểu sự hình thành chất béo trans. Năm 2007, các nhà nghiên cứu tại Đại học Guelph tuyên bố rằng họ đã phát triển một giải pháp mới để chất béo trans, một sản phẩm có cấu trúc và chức năng tương tự như chất béo hydro hóa mới. Tài liệu tham khảo và một số tài liệu khác từ internet