Các biện pháp trước mắt nhằm làm giảm nồng độ 3-MCPD trong sản phẩm nước tương chế biến bằng phương pháp thuỷ phân

Trước một thực tế, nước tương chế biến bằng phương pháp thuỷ phân  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 để giảm 3-MCPD trong nước tương lưu hành trên thị trường xuống đến mức nào đó mà người tiêu dùng có thể sử dụng lâu dài, hạn chế được tối đa 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 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 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 trong tháng 4/2007 vừa qua để gửi đến bạn đọc nhằm có thông tin tham khảo và giúp 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 cơ quan chủ quản của mỗi nước sẽ thiết lập ra một định chuẩn cho phép nồng độ 3-MCPD riêng cho nước mình dựa theo mức tiêu thụ sản phẩm nước tương của người dân.  Điều khiến dư luận chỉ quan tâm đến nước tương là do 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 chuẩn này đều phải dựa trên những khảo sát thực tế, cân nhắc cả tính khả thi của việc sản xuất. An toàn nhất là không được có một chút dư lượng hoá chất tạp nhiễm nào trong sản phẩm, nhưng điều đó là không thể tránh khỏi trong quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp thuỷ phân. Do hoá chất này chưa thực sự gây nguy hại một cách cấp thời đến sức khoẻ con người nên phải có sự dung hoà giữa một nghi ngờ trong khoa học với tính thực tế thì mới có thể có được ngưỡng an toàn khả dĩ được chấp nhận, và do đó mà ngưỡng này sẽ khác nhau tuỳ theo từng nước. Thí dụ, Anh quốc chỉ chấp nhận dư lượng 3-MCPD ở mức 0.01mg/kg, trong khi Mỹ lại chấp nhận ở ngưỡng 1mg/kg.

Cần phải thấy rằng ngưỡng chuẩn ở đây được xác định tuỳ theo mỗi quốc gia.  Định lượng theo phương pháp nào là do uỷ ban chuyên môn của quốc gia đó quy định chung cho các labô toàn quốc nhằm giảm thiểu sai số khác biệt do kỹ thuật đo. Cách làm này làm cho các nước xuất khẩu nước tương rơi vào tình thế bị động, đó là khi xuất khẩu hàng vào các nước khác nhau sẽ gặp phải những tiêu chuẩn khác nhau và hàng có thể đạt sai số cho phép ở nơi sản xuất nhưng không đạt ở nơi nhập khẩu.  Để tránh bớt tình trạng đó, giới chuyên môn trong nước nên cân nhắc tham khảo áp dụng phương pháp chuẩn nào mà các nước trên thế giới hay dùng để kiểm định 3-MCPD khi kiểm tra chất lượng hàng nhập khẩu..

Và như thế có một mối liên hệ mắt 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 làm nảy sinh một yêu cầu khác là chính sách đề ra cần phải dựa trên một thực tế là các nhà sản xuất vẫn phải sản xuất nước tương dựa trên phương pháp thuỷ phân mặc dầu phương pháp này sinh ra hoá chất 3-MCPD. Cần thấy rằng, không chỉ có nước tương là có chứa 3-MCPD mà trong rất nhiều thực phẩm khác cũng có 3-MCPD, chỉ khác là 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, . ..; kể cả những loại thức ăn và thức uống không dùng phương pháp thuỷ phân đạm thực vật để chế biến như các loại nước chấm sản xuất từ lúa mạch, tinh bột. Kinh nghiệm công nghệ chế biến thực phẩm cho thấy , không thể nào không có tạp nhiễm 3-MCPD một khi còn dùng các nguồn protein tách chất béo. Và vì vậy, không thể cấm quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp thuỷ phân 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, hàm lượng chất 3-MCPD trong các mẫu thử nghiệm nước tương và các sản phẩm liên quan dao động rất lớn: từ dưới 0.01 cho đến 1779 mg/kg. Tuy nhiên, cũng có rất nhiều lô mẫu thử không phát hiện được dư lượng 3-MCPD, Vậy, chắc chắn là phải có một biện pháp nào đó có khả năng làm giảm được nồng độ hoá chất độc hại này.

Thông qua các báo cáo kinh nghiệm của các nhà sản xuất đã áp dụng các biện pháp khác nhau để làm giảm dư lượng 3-MCPD trong nước tương, người ta nhận thấy dư lượng giảm theo các mức độ khác nhau 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 vấn đề quan trọng khác cũng cần phải được chú ý là thay đổi một quy trình công nghệ sản xuất để có thể làm giảm dư lượng 3-MCPD đến mức yêu cầu là tương đối khó khăn về mặt kỹ thuật và rất đắt đỏ, nhiều khi phải thay đổi máy móc. Cần nhắc lại rằng, quá trình sản xuất thực phầm bằng protein thực vật thuỷ phân phụ thuộc vào chất lượng của thành phẩm ở đầu ra: hương vị và màu sắc. Các nguyên liệu để sản xuất, nồng độ acid sử dụng, nhiệt độ trong quá trình chế biến, thời gian để thuỷ phân cùng các nhân tố khác kết hợp lại sẽ quyết định chất lượng 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.

Hiện nay, FAO/WHO chỉ có thể phổ biến tối đa những thông tin kỹ thuật mà họ có thể có. Vì sự hạn chế thông tin mà những hướng dẫn này chỉ mang tính chất chung. Do đó, khi áp dụng, cần 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 nên 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 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, mức pH lý tưởng là 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 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 độ 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 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 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 đồng thời giảm được dư lượng 3-MCPD ở mức cần thiết. 

Một điểm khác cần được hết sức chú ý là trong giai đoạn thuỷ phân kiềm nhằm loại bỏ 3-MCPD 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 áp dụng giải pháp sử dụng acid sulfuric để thuỷ phân đạm thực vật nhằm loại trừ 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 là rất an toàn; các kiểm nghiệm gần như không thấy có 3-MCPD hoặc nếu có cũng rất thấp. 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 oryzaevà/hoặc Aspergillus sojae.  Sau khi ủ được 1 đến 3 ngày, ở nhiệt độ 25 – 30 ^oC, cho thêm nước muối vào và trộn, giữ ở nhiệt độ  dưới 40oC trong một thời gian tối thiểu là 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 bài viết này sẽ giúp 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.