Các biện pháp trước mắt để làm giảm nồng độ 3-MCPD trong sản phẩm nước tương chế biến bằng phương pháp thuỷ phân
Nước tương là một loại thực phẩm gia vị được chế biến và tiêu dùng rộng rãi từ lâu đời, trở thành một loại gia vị gần như không thể thiếu được ở thị trường tiêu thụ người Á châu. Theo phương cách truyền thống thì nước tương được chế biến bằng phương pháp lên men. Nhưng do một số hạn chế về mặt mùi vị, thời gian và hiệu suất thành phẩm, phương thức chế biến bằng cách dùng acid HCl thuỷ phân đậu nành ra đời. Phương thức sau cho phép có sản phẩm nước tương đạt được chất lượng về mùi vị cũng như hiệu năng sản xuất và trở thành một phương thức chế biến nước tương và các sản phẩm từ đậu nành phổ biến trên thế giới.
Trước một thực tế, nước tương chế biến bằng phương pháp thuỷ phân à sản sinh ra 3-MCPD là một “tai nạn nghề nghiệp” và gần như không tránh được. Gần đây, 3-MCPD và phó sản 1,3-DCP lại bị cho là có khả năng gây ung thư trên mô hình thực nghiệm tế bào động vật và động vật sống khi cho tiếp xúc lâu dài; cho nên cần phải có một biện pháp an toàn nào đó để giảm 3-MCPD xuống trong nước tương lưu hành trong thị trường đến mức nào đó để cho người tiêu dùng có thể sử dụng lâu dài mà hạn chế thấp nhất nguy hại về sau nếu có.
Trong bối cảnh đó các nhà khoa học phải xác định được đâu là ngưỡng an toàn, xác định mức độ tiêu thụ sản phẩm của người dân nước mình là bao nhiêu, để rồi đưa ra khuyến cáo là định mức 3-MCPD trong sản phẩm nước tương lưu hành trên thị trường là có thể đáp ứng được với tiêu chuẩn an toàn.
Trước một yêu cầu bức bách một bên là sự an toàn cho người tiêu dùng, một bên là yêu cầu cung cấp công nghệ cải tiến của nhà sản xuất, các khoa học gia phải vào cuộc. Đây là một công việc chung chứ không của riêng ai. Sau khi khảo sát qua các kết quả nghiên cứu hiện hành, đồng thời kêu gọi sự hợp tác giúp đỡ chuyên môn từ khắp nơi trên thế giới, Tổ chức Lương Nông thế giới (FAO) cùng hợp tác với Tổ chức Y tế thế giới (WHO) rút ra được một số kinh nghiệm nhằm để có thể giúp các nhà sản xuất có thể làm giảm được dư lượng 3-MCPD trong thành phẩm. Do đó chúng tôi lược dịch nội dung này (Các biện pháp có thể áp dụng để làm giảm 3-MCPD trong quá trình chế biến nước tương bằng phương pháp thuỷ phân) từ trong báo cáo mới đây nhất của Uỷ hội Ô nhiễm thực phẩm trực thuộc liên hiệp FAO/WHO tại phiên họp mới nhất diễn ra ở Bắc kinh mới trong tháng 4/2007 vừa qua, chúng tôi xin gửi đến bạn đọc nhằm có thông tin tham khảo, có thể có ích đặc biệt cho các nhà sản xuất nước tương trong nước có thêm tư liệu đối chiếu.
Khuyến cáo hiện hành của FAO/WHO về định mức thu nạp 3-MCPD có thể chấp nhận được cho mỗi người là 0.002mg/ngày. Dựa vào khuyến cáo đó mà mỗi cơ quan chủ quản của mỗi nước sẽ thiết lập ra một định mức chuẩn riêng cho phép nồng độ 3-MCPD riêng cho nước mình dựa theo mức tiêu thụ sản phẩm nước tương của người dân. Lý do tại sao chỉ phải đặt ra cho nước tương vì cho đến nay, trên thế giới cũng chỉ mới tìm thấy nước tương sản xuất theo phương pháp thuỷ phân là có dư lượng 3-MCPD cao nhất. Và các định mức này đều phải dựa trên những khảo sát thực tế, cân nhắc cả tính khả thi của việc sản xuất. Bởi vì, an toàn nhất là không được có một chút dư lượng hoá chất tạp nhiễm nào trong sản phẩm, nhưng nó không thể tránh khỏi trong quy trình sản xuất bằng phương pháp thuỷ phân, trong khi hoá chất này chưa thực sự là gây an nguy đến sức khoẻ con người cấp thời. Vì vậy, tính dung hoà giữa một nghi ngờ trong khoa học với tính thực tế thì mới có ngưỡng an toàn chấp nhận, và vì thế mà ngưỡng này khác nhau tuỷ theo từng nước. Thí dụ, Anh quốc chỉ chấp nhận dư lượng 3-MCPD ở mức 0.01mg/kg, trong khi đó Mỹ chấp nhận ở ngưỡng 1mg/kg.
Đề cập đến ngưỡng chuẩn này, cần phải phân định rằng chuẩn là chuẩn được xác định cho mỗi quốc gia. Định lượng theo phương pháp nào cũng do uỷ ban chuyên môn của quốc gia đó quy định chung cho các labo toàn quốc nhằm để giảm đi sai số khác biệt do kỹ thuật đo. Thế nhưng các nước xuất khẩu nước tương sẽ rơi vào tình thế bị động là khi xuất khẩu hàng vào mỗi nước sẽ gặp phải tiêu chuẩn của nước đó; và sẽ cũng có sự sai số nhất định nào đó xảy ra khi hàng thì đạt ở nơi sản xuất, nhưng không đạt ở nơi nhập khẩu. Để giảm thiểu tình trạng đó, giới chuyên môn trong nước cũng nên cân nhắc tham khảo phương pháp chuẩn nào các nước hay dùng để kiểm định 3-MCPD khi kiểm tra chất lượng hàng nhập khẩu, để chúng ta theo đó, kỳ vọng sẽ đáp ứng được tiêu chuẩn kỹ thuật.
Và như thế có một mối liên hệ mắc xích giữa khoa học-quản lý-sản xuất-tiêu thụ. Giới khoa học đưa ra khuyến nghị, cơ quan quản lý ra chính sách, người sản xuất thi hành. Điều này nảy sinh ra một nhu cầu khác là chính sách đề ra cần phải dựa trên thực tế và cần phải đáp ứng với nhu cầu của thực tế; ở chỗ nhà sản xuất vẫn phải sản xuất nước tương dựa trên phương pháp thuỷ phân, vì dẫu rằng phương pháp này sinh ra hoá chất 3-MCPD. Nhưng không chỉ có mỗi nước tương là có chứa 3-MCPD và trong rất nhiều thực phẩm khác nữa cũng có 3-MCPD mà chỉ ở dư lượng thấp hơn so với nước tương mà thôi. Thí dụ các loại thịt chế biến ăn sẵn, trái cây, rau, ngũ cốc, sản phẩm nướng, cá hun khói, bi; kể cả những loại thức ăn và thức uống chế biến không dùng phương pháp thuỷ phân đạm thực vật như các loại nước chấm chế biến từ lúa mạch, tinh bột. Và thông qua kinh nghiệm công nghệ chế biến thực phẩm, không thể nào không có tạp nhiễm 3-MCPD một khi còn dùng các nguồn protein tách chất béo được cả. Và vì vậy cũng không thể cấm quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp thuỷ phân được, mà phải bằng cách nào đó để giám dư lượng này xuống, đó là nhiệm vụ của các nhà khoa học.
Thông qua các khảo sát thực tế, giới nghiên cứu quan sát thấy rằng qua các mẫu thử nghiệm nước tương và các sản phẩm liên quan có chứa 3-MCPD ở hàm lượng dao động rất lớn từ dưới 0.01 cho đến 1779 mg/kg. Tuy nhiên trong khảo sát cũng có rất nhiều lô mẫu thử đều không phát hiện được dư lượng 3-MCPD; như vậy, nhất định là phải có một biện pháp nào đó để có thể làm giảm được nồng độ hoá chất độc hại này.
Cũng thông qua các báo cáo kinh nghiệm của các nhà sản xuất đã áp dụng các biện pháp làm giảm dư lượng 3-MCPD trong nước tương bằng các phương pháp khác nhau, và dư lượng giảm xuống theo các mức độ khác nhau cũng sẽ đưa lại hiệu ứng thành phẩm khác nhau, chủ yếu là ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm, có thể không đáp ứng được khẩu vị của người tiêu dùng. Một yếu tố quan trọng khác cũng cần phải chú ý là thay đổi một quy trình công nghệ sản xuất để có thể làm giảm dư lượng 3-MCPD đến mức đạt yêu cầu là tương đối khó khăn về mặt kỹ thuật và rất đắt đỏ, và thường phải thay đổi máy móc. Một điểm cần nhắc lại là quá trình sản xuất thực phầm bằng protein thực vật thuỷ phân phụ thuộc vào đầu ra là chất lượng hương vị (vị giác và cả thị giác) của thành phẩm. Các nguyên liệu để chế tạo, nồng độ acid sử dụng, nhiệt độ trong quá trình chế biến, thời gian để thuỷ phân và các nhân tố khác kết hợp lại để quyết định hương vị cùa sản phẩm.
Dựa trên những thực tế đó, việc cải tiến các khâu chế biến là cần thiết và có thể nhanh chóng giải quyết được tình trạng dư lượng 3-MCPD vượt mức cho phép.
Các biện pháp có thể áp dụng để làm giảm 3-MCPD trong quá trình chế biến nước tương bằng phương pháp thuỷ phân
Các biện pháp có thể áp dụng để làm giảm 3-MCPD trong quá trình chế biến nước tương, bao gồm 3 phương thức: thứ nhất là giám sát cẩn thận bước thuỷ phân bằng acid; thứ hai, là cần phải có bước áp dụng nguyên tắc trung hoà để làm giảm nồng độ 3-MCPD; và cách thứ ba là sử dụng acid sulfuric thay thế acid HCl trong khâu thuỷ phân.
Đi vào chi tiết, hiện nay các thông tin kỹ thuật FAO/WHO chỉ mới có thể phổ biến tối đa những thông tin mà họ có thể có. Vì sự hạn chế thông tin, do đó những hướng dẫn này cũng chỉ là một hướng dẫn chung, cũng có thể cần phải cải tiến, áp dụng có cân nhắc và điều chỉnh để có được sản phẩm đạt yêu cầu, đó là cái đích cần đến. FAO/WHO cũng kêu gọi các tổ chức chuyên môn, giới khoa học, nhà sản xuất có phương cách nào tốt thì khuyến cáo để phổ biến rộng rãi.
Biện pháp thứ nhất, Nhiệt độ trong suốt quá trình đun nấu ở khâu thuỷ phân phải được giám sát chặt và chú ý đến các điều kiện phản ứng trong khâu trung hoà tiếp theo. Nhiệt độ duy trì trong quá trình thuỷ phân tối ưu là nên thực hiện ở mức 60-95 °C. Nhiệt độ phản ứng sẽ tăng lên ở mức từ 0.01 đến 0.3 °C trong một phút và nhiệt độ sẽ dần đạt đến 110 °C. Khi nhiệt độ đạt đến mức này, thì phải giữ ổn định suốt trong 2 giờ tiếp, và sau đó là quá trình làm nguội, rồi trung hoà và lọc. Nếu khâu thuỷ phân này được giám sát cẩn thận, thì nồng độ 3-MCPD đã có thể giảm xuống được ở mức 10mg/kg rồi.
Để loại bỏ 3-MCPD sinh ra trong quá trình thuỷ phân có thể tiến hành một bước thuỷ phân kiềm. Xử lý bằng kiềm là một bước mở rộng của quá trình trung hoà sau khi thuỷ phân nguyên liệu ban đầu, nó giúp làm thoái hoá các hợp chất chloropropanols hiện diện trong sản phẩm được thuỷ phân. Xử lý bằng kiềm có thể tiến hành trước giai đoạn lọc. Đạm (protein) thuỷ phân được xử lý bằng một hợp chất kiềm mà có trong danh mục cho phép dùng trong thực phẩm, như là potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide hay sodium carbonate với mục đích để làm tăng độ pH lên mức 9 – 13. Sau đó hỗn hợp thành phẩm này đem đun, giữ ở nhiệt độ dao động từ 110 – 140 °C trong 5 phút. Sau khi làm lạnh, thì độ pH của sản phẩm thuỷ phân phải là kiềm, lý tưởng là ở mức pH 8 trong điều kiện nhiệt độ 25°C. Nếu sau khi đã xử lý khâu này mà độ pH thấp hơn, thì có nghĩa quá trình xử lý này chưa đạt và cần phải chỉnh lý lại quy trình.
Tiếp theo giai đoạn thuỷ phân kiềm, các protein được thuỷ phân lại được tái điều chỉnh đọ pH ở mức từ 5.0 – 5.5 sử dụng các acid thích hợp (thí dụ như HCl) ở nhiệt độ giữa 10-50°C. Lúc này các sản phẩm thuỷ phân có thể chuyển sang giai đoạn lọc để loại bỏ các tạp chất không tan.
Chỉ riêng giai đoạn thuỷ phân kiềm trong quá trình thuỷ phân đạm thực vật cũng đã cho thấy có thể làm giảm được 3-MCPD xuống đến mức dưới 0.01mg/kg (23). Một điểm cần ghi nhớ là quy trình thuỷ phân kiềm quá mức có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng hương vị của thành phẩm, vì vậy mà cần phải thử nghiệm nhiều lần để có thể xác định được số lượng chất kiềm cần bao nhiêu, hoặc thuỷ phân bao lâu, nhiệt độ nào để có thể đạt được chất lượng thành phẩm khá nhất mà cũng giảm được dư lượng 3-MCPD ở mức cần thiết.
Một điểm khác hết sức chú ý trong giai đoạn thuỷ phân kiềm, vì đây là giai đoạn loại bỏ 3-MCPD nên cần phải đạt độ “tinh khiết” càng cao càng tốt để tránh tình trạng tái nhiễm 3-MCPD do tiếp xúc với các thiết bị và vật liệu ở giai đoạn thuỷ phân acid, thí dụ như các buồng phản ứng thuỷ phân, bơm, ống dẫn, bộ lọc.
Như đã đề cập, cũng có thể có giải pháp là sử dụng acid sulfuric để thuỷ phân đạm thực vật, chính vì thế mà nó có thể loại trừ được sự hiện diện của ion clo là tiền đề dẫn đến việc hình thành 3-MCPD. Đậu nành trộn với acid sulfuric để trong 8 giờ ở áp suất 10psi. Sau đó đem trung hoà và lọc rửa. Chất lượng hương vị của thành phẩm trong khâu chế biến sử dụng acid sulfuric được cải thiện thông qua việc cho thêm phụ gia, chẳng hạn như bột ngọt, caramel, disodium inosinate, disodium guanylate và acid lactic.
Đối với nước tương chế biến bằng phương pháp lên men
Sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men này gần như là rất an toàn; các kiểm nghiệm gần như không thấy có 3-MCPD hoặc nếu có cũng rất thấp. Trong một khảo sát mới đây của Nhật, cho thấy trong 104 mẫu nước tương làm bằng phương pháp lên men được thử, có 93 mẫu chứa 3-MCPD ở nồng độ tối thiểu (0.004 mg/kg). Phương pháp này khởi đầu là ủ đậu nành với Aspergillus oryzae và/hoặc Aspergillus sojae. Sau khi ủ được 1 đến 3 ngày, ở nhiệt độ 25 – 30oC, cho thêm nước muối vào và trộn, giữ ở nhiệt độ dưới 40oC trong một thời gian tối thiểu là 90 ngày. Quá trình sản xuất lên men theo công đoạn ngắn ngày thì giai đoạn cho nước muối vào và giữ ở nhiệt độ trên 40oC, và công đoạn này kết thúc trong vòng 90 ngày. Các sản phẩm này nếu muốn giữ được hương vị sau khi đã mở chai, cần phải để tủ lạnh.
Chúng tôi hy vọng những thông tin trên đây sẽ giúp ích được cho giới chuyên môn và các nhà sản xuất trong nước có thêm thông tin để tham khảo. Người tiêu dùng được quyền sử dụng một sản phẩm có chất lượng và nhà sản xuất cũng có quyền tự hào mình có thể đáp ứng được yêu cầu đó.
06/06/2007
Nguyễn Đình Nguyên
Ghi chú: Bài đã gửi đăng ở báo Người Lao Động
