Nghiên cứu xác định thiếc, chì trong thịt và thủy sản đóng hộp bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - Ngô Văn Tứ

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 04(24)/2012: tr. 40-46 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THIẾC, CHÌ TRONG THỊT VÀ THỦY SẢN ĐÓNG HỘP BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGÔ VĂN TỨ - BÙI THỊ NHUNG Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế NGUYỄN DUY LƯU Trường Cao đẳng Kỹ thuật II Bộ Y tế, thành phố Đà Nẵng Tóm tắt: Trong bài báo này chúng tôi đưa ra quy trình phân tích xác định hàm lượng thiếc, chì trong thịt và thủy sản đóng hộp bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS với kỹ thuật xử lý mẫu vô cơ hóa ướt trong lò vi sóng. Kết quả phân tích thiếc, chì trong một số loại thịt và thủy sản đóng hộp như thịt heo, thịt gà, thịt bò, cá ngừ, cá nục, cá sốt cà trong thời gian còn hạn sử dụng cho thấy hàm lượng của chúng có giới hạn thấp hơn giới hạn cho phép của Bộ Y tế. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong cuộc sống hiện đại, con người ngày càng sử dụng nhiều loại thực phẩm ăn nhanh, tốn ít thời gian chế biến; thực phẩm đóng hộp (đồ hộp) là một trong số đó. Sản phẩm đồ hộp rất đa dạng (trên thế giới đã có hơn 1000 mặt hàng đồ hộp khác nhau), nhưng chủ yếu có 5 loại sau: các loại đồ hộp chế biến từ rau, quả, thịt, thủy sản và sữa [1], [2]. Trên thị trường thành phố Huế nói riêng và các thành phố khác nói chung có rất nhiều sản phẩm đồ hộp chế biến từ thịt và thủy sản khác nhau của các công ty như Hạ Long, Vissan, Hoàng Kim, Tuyền Ký... Việc có nhiều loại sản phẩm đồ hộp trên thị trường tạo thuận lợi cho người tiêu dùng chọn lựa nhưng lại đặt ra nhiều vấn đề về kiểm soát chất lượng. Các loại thực phẩm đóng hộp được chế biến từ thịt và thủy sản thường được đựng trong vỏ làm bằng sắt tây (sắt tráng thiếc). Các hợp chất vô cơ của thiếc ít độc do độ hòa tan thấp và khả năng hấp thu kém, ngược lại thiếc ở dạng hữu cơ rất độc [3]. Chì là một nguyên tố kim loại thường đi kèm với thiếc. Nó cũng là nguyên tố có độc tính cao đối với con người cũng như sinh vật. Tùy theo mức độ nhiễm độc chì mà có thể bị viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, đau bụng, đau khớp, đau đầu, buồn nôn, mệt mỏi, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong [3]. Vì vậy, việc phân tích, đánh giá hàm lượng các kim loại này trong thực phẩm đóng hộp là một việc làm rất cần thiết và có ý nghĩa. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THIẾC, CHÌ TRONG THỊT VÀ THỦY SẢN ĐÓNG HỘP 41 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ - Dung dịch chuẩn của các kim loại (PbII , SnIV) được pha từ dung dịch gốc 1000 mg/L của hãng Merck chuyên dùng cho AAS. Axit HNO3 đậm đặc 65%, dung dịch H2O2 30% đều thuộc loại PA của hãng Merck. - Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử hiệu AA 6800 Shimazu (Nhật) cùng với hệ ghép nối thiết bị tự động bơm mẫu (ASC-6100) vào lò GFA-EX7, lò vi sóng Start D Microwave Digestion System, cân phân tích điện tử (10-4 g) AUW 220D của hãng Shimazu. - Các dụng cụ thủy tinh như bình Kendan, ống nghiệm, bình định mức, pipet, micro pipet 2.2. Lấy mẫu và xử lý mẫu - Lấy mẫu: Các mẫu thịt hộp, cá hộp được mua tại các siêu thị trong thành phố Huế trong thời gian còn hạn sử dụng. - Xử lý mẫu: xử lý mẫu bằng kỹ thuật vô cơ hóa ướt trong lò vi sóng. - Cân chính xác 5,0000 gam mẫu (đã được làm nhuyễn) vào bình teflon, thêm 7 mL HNO3 65% và 2 mL H2O2 30% rồi đậy nắp bình teflon. Phân hủy mẫu theo TCVN 8126 : 2009 [3]. Đặt chương trình của lò theo các thông số của bảng 1 để phân hủy. Bảng 1. Các thông số của lò vi sóng Bước Công suất (W) Khoảng thời gian (min) 1 250 3 2 630 5 3 500 22 4 0 15 Lấy bình teflon ra, để nguội đến nhiệt độ phòng, cô đặc đuổi axit, lọc bằng giấy lọc, rửa bằng nước cất và định mức đến 20 mL. 2.3. Kỹ thuật đo cường độ vạch phổ Một số thông số kỹ thuật đo cường độ vạch phổ của hai nguyên tố Pb, Sn được trình bày ở bảng 2. NGÔ VĂN TỨ và cs. 42 Bảng 2. Một số thông số kỹ thuật đo cường độ vạch phổ của hai nguyên tố Pb, Sn [4] Nguyên tố Pb Sn Cường độ dòng đèn (mA) 10 10 Bước sóng (nm) 283,3 286,3 Độ rộng khe đo (nm) 1,0 1,0 Kiểu đèn BGC – D2 BGC – D2 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Xây dựng đường chuẩn xác định Sn 2. Xây dựng đường chuẩn xác định Pb 0 5 10 15 20 25 30 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 D o ha p th u A Nong do C (ppb) B Hình 1. Đường chuẩn xác định Sn Đường chuẩn được xây dựng với nồng độ Sn từ 5 ÷ 30 ppb, đường tuyến tính trong vùng nồng độ khảo sát. Kết quả được chỉ ra ở hình 1 và được mô tả bằng phương trình: A = 0,0021. C + 0,0020 Với R = 0,9999 LOD = 0,55 ppb; LOQ = 1,83 ppb 0 5 10 15 20 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 D o ha p th u A Nong do C (ppb) B Hình 2. Đường chuẩn xác định Pb Đường chuẩn được xây dựng với nồng độ Sn từ 2 ÷ 20 ppb, đường tuyến tính trong vùng nồng độ khảo sát. Kết quả được chỉ ra ở hình 2 và được mô tả bằng phương trình: A = 0,0174. C + 0,0114 Với R = 0,9991 LOD = 1,10 ppb; LOQ = 3,67 ppb NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THIẾC, CHÌ TRONG THỊT VÀ THỦY SẢN ĐÓNG HỘP 43 3.3. Kết quả xác định hàm lượng Sn, Pb trong các mẫu đồ hộp Từ những kết quả nghiên cứu ở trên, chúng tôi đã áp dụng để xác định hàm lượng Sn, Pb trong mẫu thực. Thông tin về 20 mẫu đồ hộp được nêu ở bảng 3 và kết quả xác định hàm lượng Sn, Pb được ghi ở bảng 3. Bảng 3. Tên sản phẩm và công ty sản xuất đồ hộp Stt Ký hiệu mẫu Tên sản phẩm Công ty sản xuất 1 N1 Cá nục xốt cà CT TNHH công nghiệp thực phẩm Pataya (Việt Nam) 2 N2 Cá nục xốt cà ROYAL FOODS CO, LTD. Nhà phân phối: CT TNHH Thái CORPORATION 3 C1 Cá xốt cà CT TNHH một thành viên Việt Nam kỹ nghệ súc sản (Visan) 4 C2 Cá xốt cà CTCP thủy đặc sản Seaspimex 5 C3 Cá xốt cà CT TNHH một thành viên đồ hộp Phú Nhật 6 C4 Cá xốt cà CTCP đồ hộp Hạ Long 7 NG1 Cá ngừ xắt lát ngâm dầu CT TNHH công nghiệp thực phẩm Pataya (Việt Nam) 8 NG2 Cá ngừ ngâm ớt CT TNHH công nghiệp thực phẩm Pataya (Việt Nam) 9 NG3 Cá ngừ đại dương ngâm dầu CTCP thủy đặc sản Seaspimex 10 NG4 Cá ngừ ngâm dầu CTCP đồ hộp Hạ Long 11 G1 Gà hầm sen táo nấm đông cô CT TNHH sản xuất thực phẩm công nghệ Bảo Long 12 G2 Gà hầm đặc biệt Hoaki CT CP thực phẩm Hoàng Kim 13 B1 Sốt bò CT TNHH thực phẩm Tuyền Ký 14 B2 Bò xay Hoaki CT CP thực phẩm Hoàng Kim 15 B3 Bò xay xốt cà CT CP thủy đặc sản Seaspimex 16 B4 Thịt bò xay CT CP đồ hộp Hạ Long 17 H1 Heo hai lát CT TNHH thực phẩm Tuyền Kí 18 H2 Heo xay Hoaki CTCP thực phẩm Hoàng Kim 19 H3 Heo hai lát CTCP thủy đặc sản Seaspimex 20 H4 Thịt lợn hấp CTCP đồ hộp Hạ Long NGÔ VĂN TỨ và cs. 44 Bảng 4. Hàm lượng Sn, Pb trong 20 mẫu đồ hộp Stt Ký hiệu mẫu CSn ± S (n=3) (µg/kg) CPb ± S (n=3) (µg/kg) 1 N1 112,2 ± 0,8 25,7 ± 0,2 2 N2 84,7 ± 0,6 16,9 ± 0,1 3 C1 63,1 ± 0,5 13,2 ± 0,3 4 C2 121,8 ± 0,8 33,9 ± 0,1 5 C3 56,7 ± 0,5 12,9 ± 0,3 6 C4 113,7 ± 0,6 27,5 ± 0,2 7 NG1 80,5 ± 0,6 17,7 ± 0,2 8 NG2 100,9 ± 0,7 23,8 ± 0,3 9 NG3 39,9 ± 0,6 9,0 ± 0,1 10 NG4 58,9 ± 0,3 12,4 ± 0,2 11 G1 49,8 ± 0,4 10,6 ± 0,1 12 G2 35,3 ± 0,6 8,8 ± 0,2 13 B1 49,8 ± 0,6 11,3 ± 0,3 14 B2 79,4 ± 0,7 18,9 ± 0,2 15 B3 50,8 ± 0,7 11,0 ± 0,3 16 B4 54,4 ± 0,4 11,3 ± 0,1 17 H1 53,8 ± 0,5 11,5 ± 0,2 18 H2* 47,5 ± 0,7 10,5 ± 0,2 19 H3 56,9 ± 0,4 11,3 ± 0,2 20 H4 75,2 ± 0,5 18,1 ± 0,2 (*) Riêng mẫu H2, n=9 3.4. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp 3.4.1. Khoảng tuyến tính Tiến hành khảo sát khoảng tuyến tính của phương pháp trong khoảng nồng độ của các kim loại (PbII, SnIV) từ 0 ÷ 50 ppb. Kết quả được trình bày ở bảng 5. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THIẾC, CHÌ TRONG THỊT VÀ THỦY SẢN ĐÓNG HỘP 45 Bảng 5. Kết quả xác định độ hấp thụ A trong khoảng tuyến tính [Men+] (ppb) 0 2,0 5,0 10,0 15,0 20,0 30,0 40,0 50,0 A (Sn) 0,0021 0,0068 0,0128 0,0228 0,0330 0,0438 0,0654 0,0827 0,1006 A (Pb) 0,0026 0,0481 0,1041 0,1905 0,2705 0,3548 0,4941 0,6259 0,7493 Từ số liệu ở bảng 5 xây dựng được phương trình hồi quy tuyến tính giữa độ hấp thụ A và nồng độ C như sau: Đối với SnIV: A = 0,0020.C + 0,0031 ; R = 0,9993 Đối với PbII: A = 0,0149.C + 0,0030 ; R = 0,9974 3.4.2. Độ lặp lại và độ đúng Để đánh giá độ lặp lại và độ đúng của phương pháp GF-AAS, chúng tôi tiến hành phân tích mẫu H2, thêm chuẩn vào mẫu này 3 lần, với mức nồng độ của Sn và Pb tăng dần, mỗi mức nồng độ đo 3 lần. Kết quả cho thấy, phương pháp GF-AAS dùng để xác định hàm lượng Sn, Pb trong các mẫu đồ hộp đạt độ lặp lại tốt RSD ≤ 1,78% (n=9) đối với Sn; RSD ≤ 2,45% (n=9) đối với Pb. Độ lặp lại này hoàn toàn chấp nhận được khi so sánh RSD yêu cầu (RSD tính theo hàm Horwitz). Phương pháp này cũng cho độ đúng rất tốt, độ thu hồi Rev = 95,43 ÷ 99,41% đối với Sn; Rev = 96,63 ÷ 100,98% đối với Pb. 4. KẾT LUẬN Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy: - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphite (GF-AAS) có thể áp dụng để phân tích xác định hàm lượng các kim loại Sn, Pb trong đồ hộp. Phương pháp có giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) thấp. Như vậy, có thể dùng phương pháp này để xác định lượng vết và siêu vết Sn, Pb. - Hàm lượng các kim loại Sn, Pb trong 20 mẫu đồ hộp chế biến từ thịt và thủy sản đều thấp hơn so với giới hạn cho phép theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 8- 1:2011/BYT và QCVN 8-2/2011/BYT. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Kim Anh (2008). Hóa học thực phẩm. NXB Khoa học và Kĩ thuật. [2] Nguyễn Trọng Cẩn - Nguyễn Lệ Hà (2009). Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm, NXB Khoa học và Kĩ thuật. [3] Lê Bá Huy (2002). Độc môi trường. NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. [4] Phạm Luận (2006). Phương pháp phân tích phổ nguyên tử. NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội. NGÔ VĂN TỨ và cs. 46 [5] Trần Thị Ái Mỹ - Đặng Quốc - Nguyễn Văn Hợp - Hoàng Thái Long - Nguyễn Văn Ly (2010). Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định kẽm trong động vật hai mảnh vỏ ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Tạp chí Phân tích hóa, lý và sinh học Việt Nam. [6] Ngô Văn Tứ, Nguyễn Viết Khẩn (2008). Xác định chì trong một số loại rau và quả ở xã Thủy Thanh, Hương Thủy, Thừa Thiên Huế bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Tạp chí khoa học, Đại học Huế. [7] J. C. Miller and J. N. Miller (1998). Statistics for Analytical Chemistry. Ellis Horwood Limited. New York, Brisbane, Toronto. Title: STUDY ON THE DETERMINATION OF Sn, Pb IN CANNED MEAT AND AQUATIC PRODUCTS BY THE ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY (AAS) Abstract: In this paper, we presented the process for determinating the contents of Sn, Pb in canned meat and aquatic products by the Atomic Absorption Spectrometery with Microwave- assisted sample preparation techniques. The results showed that the contents of Sn, Pb in the canned pork, chicken, beef, tuna, scad,...before expired date were lower than those allowed by the Ministry of Heath. PGS. TS. NGÔ VĂN TỨ Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế BÙI THỊ NHUNG Học viên Cao học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế NGUYỄN DUY LƯU Trường Cao đẳng Kỹ thuật II Bộ Y tế, thành phố Đà Nẵng