›

Đồ án Khảo sát hàm lượng độc chất methanol trong rượu trắng tại thành phố Hồ Chí Minh

pdf 92 trang thiennha21 13/04/2022 2730
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Khảo sát hàm lượng độc chất methanol trong rượu trắng tại thành phố Hồ Chí Minh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_khao_sat_ham_luong_doc_chat_methanol_trong_ruou_trang.pdf

Nội dung text: Đồ án Khảo sát hàm lượng độc chất methanol trong rượu trắng tại thành phố Hồ Chí Minh

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Thái Văn Nam Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Tố Uyên MSSV: 1311090730 Lớp: 13DMT03 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Thái Văn Nam Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Tố Uyên MSSV: 1311090730 Lớp: 13DMT03 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố. Tp.HCM, ngày .tháng .năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Tố Uyên
  4. LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc của mình, em xin cảm ơn thầy PGS.TS.Thái Văn Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ án. Em xin cảm ơn các thầy cô trong tổ bộ môn, các thầy cô giảng dạy tại trường đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài em luôn nhận được sự động viên của bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình. Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, tháng 6 - 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Tố Uyên i
  5. MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Tính cấp thiết 1 3. Mục tiêu nghiên cứu 3 4. Phạm vi nghiên cứu 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Tổng quan về rượu trắng 5 1.1.1. Rượu trắng và rượu trắng pha chế 5 1.1.2. Nguồn gốc, lịch sử tên gọi 5 1.2. Nguyên liệu nấu rượu 7 1.2.1. Gạo, nếp 7 1.2.2. Sắn, ngô 9 1.3. Quy trình nấu rượu 11 1.3.1. Quy trình sản xuất rượu gạo truyền thống 11 1.3.2. Quy trình sản xuất rượu công nghiệp 14 1.4. Thị trường rượu trắng tại VN 18 1.5. Ethanol và một số tạp chất có trong rượu 21 1.5.1. Ethanol 21 1.5.2. Hợp chất carbonyl 22 1.5.3. Acohol (rượu cồn) 25 1.5.4. Furfural 26 1.6. Độc chất Methanol trong rượu 26 1.6.1. Methanol 26 1.6.2. Quá trình chuyển hóa của methanol 29 1.7. Các phương pháp phân tích methanol 30 1.7.1. Phương pháp sắc ký khí 30 1.7.2. Phương pháp so màu 32 i
  6. 1.7.3. Phương pháp đo quang 32 1.7.4. Phương pháp sử dụng KIT thử 34 1.8. Các nghiên cứu liên quan 35 1.8.1. Ngoài nước 35 1.8.2. Trong nước 39 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 42 2.2. Phương tiện nghiên cứu 44 2.2.1. Thiết bị - dụng cụ 44 2.2.2. Hóa chất sử dụng 44 2.3. Phương pháp nghiên cứu 45 2.3.1. Phương pháp khảo sát, lấy mẫu 45 2.3.2. Phương pháp phân tích 47 2.3.3. Phương pháp so sánh 48 2.4. Bố trí thí nghiệm 48 2.4.1. Chuẩn bị hóa chất và mẫu thử 48 2.4.2. Thí nghiệm 1: Chuẩn bị đường chuẩn 49 2.4.3. Thí nghiệm 2: Xây dựng thang đo xác định hàm lượng methanol trong rượu . 50 2.4.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng phát hiện Methanol, sử dụng các chất màu thực vật 51 2.4.5. Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng Methanol trong mẫu rượu 54 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56 3.1. Khảo sát tình hình sản xuất và phân phối rượu trắng trên địa bàn Tp.HCM 56 3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng methanol trong rượu 61 3.3. Xây dựng thang đo xác định hàm lượng methanol trong rượu 63 3.3.1. Phương pháp 1: Sử dụng acid chromotropic 63 3.3.2. Phương pháp 2: Sử dụng KIT thử methanol 65 3.4. Thử nghiệm khả năng phát hiện Methanol của một số loại màu thực vật tự nhiên . 67 3.5. Xác định hàm lượng methanol trong rượu trắng tại Tp.HCM 71 3.6. Đề xuất quy trình thử nghiệm, phát hiện Methanol bằng Acid Chromotropic (dạng KIT thử) 74 3.7. Đề xuất các giải pháp quản lý, kiểm soát hàm lượng methanol 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 1. Kết luận 77 ii
  7. 2. Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 iii
  8. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VN Việt Nam Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh iv
  9. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học một số nguyên liệu chứa tinh bột 11 Bảng 1.2: Quy định các chỉ tiêu hóa học trong rượu trắng theo TCVN 7043-2013 28 Bảng 1.3: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol 33 Bảng 2.1: Các mẫu rượu trắng khảo sát 45 Bảng 2.2: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol 49 Bảng 2.3: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol xác định thang đo 50 Bảng 2.4: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol 52 Bảng 3.1: Tên một số loại rượu và mức độ phổ biến trên thị trường hiện nay 58 Bảng 3.2: Kết quả đo độ hấp thụ của dãy chuẩn methanol 62 Bảng 3.3: Kết quả đo độ hấp thụ của thang đo methanol 64 Bảng 3.4: Hàm lượng methanol của 30 mẫu rượu trắng 72 v
  10. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Gạo nếp cái hoa vàng 8 Hình 1.2: Thành phần chính của củ sắn tươi 10 Hình 1.3: Sơ đồ quy trình nấu rượu gạo truyền thống 12 Hình 1.4: Quá trình chuyển hóa ethanol trong cơ thể 22 Hình 1.5: Quá trình phân hủy amino acid thành carboxylic acid 23 Hình 1.6: Este của acid thơm trong rượu chưng cất 24 Hình 1.7: Sự phân giải pectin bởi PME tạo sản phẩm phụ methanol 25 Hình 1.8: Quá trình chuyển hóa methanol trong cơ thể 25 Hình 1.9: Hệ thống sắc ký khí 31 Hình 1.10: Bộ KIT thử methanol trong rượu 35 Hình 2.1: Bản đồ các khu vực lấy mẫu 42 Hình 2.2: Sơ chế lấy chất màu từ củ dền 52 Hình 2.3: Sơ chế lấy chất màu từ củ nghệ 53 Hình 3.1: Mẫu rượu 56 Hình 3.2: Điểm thu mua mẫu rượu 57 Hình 3.3: Men rượu Trung Quốc 60 Hình 3.4: Dãy chuẩn methanol 62 Hình 3.5: Đồ thị biễu diển sự phụ thuộc giữa nồng độ methanol và độ hấp thụ 63 Hình 3.6: Thang đo màu 64 Hình 3.7: Đồ thị biễu diển sự phụ thuộc giữa nồng độ methanol và độ hấp thụ A 64 Hình 3.8: Kết quả đo thang màu khi sử dụng KIT thử 66 Hình 3.9: Thang màu so sánh trong bộ KIT thử 66 Hình 3.10: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu ở dạng bột 67 Hình 3.11: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu ở dạng nước 68 Hình 3.12: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu ở dạng bột 69 Hình 3.13: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu ở dạng nước 69 Hình 3.14: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu trong trường hợp 1 70 vi
  11. Hình 3.15: Kết quả thử nghiệm đối với chất màu trong trường hợp 2 71 Hình 3.16: Quy trình thử nghiệm 74 Hình 3.17: Thang đo màu 75 vii
  12. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Những năm gần đây, tốc độ gia tăng dân số tại Việt Nam (VN) liên tục phát triển, kéo theo đó cũng đã mở ra một thị trường “béo bở” cho ngành công nghiệp rượu bia – nước giải khát. Cùng với sự phát triển của khoa học, các loại rượu trắng đã được nghiên cứu cải tiến về mặt khoa học cũng như kỹ thuật sản xuất. Rượu hiện tại được sản xuất với quy mô công nghiệp và tiêu thụ ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Rượu trắng của VN ta cũng rất đa dạng và phong phú, gắn liền với các vùng miền, địa phương như rượu Bàu Đá – Bình Định, rượu Cần - Tây Nguyên, rượu Gò Đen - Long An, rượu Làng Vân - Bắc Giang, rượu Mẫu Sơn – Lạng Sơn, rượu Phú Lễ - Bến Tre, rượu Xuân Thạnh - Trà Vinh Các loại rượu này đều xứng với cái tên “mỹ tửu” nức danh đất Việt, được nhiều người trong nước và cả khách nước ngoài ưa chuộng. Để có được một bình rượu ngon, chất lượng cần phụ thuộc rất nhiều vào quá trình chưng cất, nguyên vật liệu, men giống, Các loại rượu trắng ở nước ta hiện nay đa số đều được sản xuất thủ công với qui mô nhỏ, vì thế dẩn đến chất lượng rượu không ổn định, năng suất thấp. Hầu hết các loại rượu đều không đạt được các chỉ tiêu chất lượng của nhà nước đưa ra, đặc biệt là các chỉ tiêu lý hoá và vi sinh, gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sức khoẻ người tiêu dùng. Những năm gần đây thị trường rượu tại VN liên tục bị ảnh hưởng bởi vấn nạn rượu giả, rượu kém chất lượng, được dùng men Trung Quốc để nấu, hoặc pha cồn công nghiệp có hàm lượng Methanol, Aldehyde cao, đây là những chất có tác động rất mạnh đến tế bào thần kinh có thể nhanh chóng gây tụt huyết áp, choáng váng, nôn mửa, mờ mắt dẫn đến tử vong. Cuộc đấu tranh chống rượu giả, rượu độc gây khó khăn không chỉ đối với người tiêu dùng mà cả doanh nghiệp lẫn các cơ quan chức năng. 2. Tính cấp thiết 1
  13. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Theo thống kê của Hiệp hội Bia, Rượu, Nước giải khát Việt Nam (VBA), hiện nay trên thị trường có khoảng 70 - 80% (khoảng 250 – 300 triệu lít) sản lượng rượu trôi nổi kém chất lượng không kiểm soát được, trong khi đó sản lượng rượu do các công ty sản xuất có thông qua kiểm soát chỉ chiếm khoảng 20-30% (khoảng 70-80 triệu lít). Tại VN rượu tự nấu là loại rượu được ưa chuộng nhất vì giá thành rẻ, hợp khẩu vị, dễ mua. Để thu được lợi nhuận cao, nhiều cá nhân, cơ sở, doanh nghiệp đã cố tình sản xuất rượu giả, rượu nhái, nhái các nhãn hiệu rượu nổi tiếng, có uy tín để lừa dối người tiêu dùng. Việc sản xuất rượu thủ công của các hộ dân không được đảm bảo vệ sinh, người dân còn thiếu nhiều kiến thức về các chất độc và cách loại bỏ tạp chất có trong rượu, có khi còn trộn rượu nước đầu, nước cuối và cồn công nghiệp (Methanol) với nhau để tăng nhanh số lượng. Việc quản lý chất lượng, quy trình sản xuất của các loại rượu thủ công còn lỏng lẻo, nguy cơ gây ngộ độc cho người sử dụng là rất cao. Mặc dù thế, rượu tự nấu vẫn được bày bán ở hầu hết các cửa tiệm tạp hóa, cơ sở nhỏ lẻ dù chưa được qua kiểm duyệt và sự cho phép của cơ quan chức năng. Các chất độc gây nghiện trong rượu bao gồm methanol, acetaldehyde và ethylene glycol có thể dẫn đến tình trạng tinh thần thay đổi, rối loạn thần kinh và thị giác nghiêm trọng. Trong đó, Methanol là một chất cực độc đối với cơ thể, với lượng nhỏ gây mù, nhiều hơn có thể dẩn đến tử vong, Methanol hay cồn công nghiệp được pha vào rượu nhằm giảm giá thành, tăng dung tích, độc tính của Methanol tác động chủ yếu lên hệ thần kinh, gây tổn thương não, hoại tử não, đặc biệt là thần kinh điều khiển thị giác có thể gây mù lòa, thậm chí tử vong cho người sử dụng. Vài năm trở lại đây, tình trạng ngộ độc rượu ngày càng trở nên nghiêm trọng. Tiêu biểu, ngày 10/2/2017 tại huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu đã xảy ra vụ ngộ độc tập thể khiến 9 người tử vong, 126 người bị ảnh hưởng, nguyên nhân được xác định là do ngộ độc rượu chứa cồn methanol. Ngoài ra, chỉ trong vòng 14 ngày (26/2 – 11/3) Sở Y Tế Hà Nội đã ghi nhận tổng số 21 bệnh nhân ngộ độc rượu methanol thuộc 6 quận, huyện của Hà Nội. Theo thống kê của Trung tâm Chống độc - Bệnh viện Bạch Mai, từ đầu năm 2017 đến nay, tổng số bệnh nhân được chẩn đoán xác định bị ngộ độc 2
  14. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM rượu Methanol là 34 người, trong đó có 9 ca tử vong, 15 ca tổn thương não, 12 ca giảm thị lực, trong đó 1 ca mất thị lực hoàn toàn, các nạn nhân chủ yếu là nam giới, tuổi từ 20 đến 60. Tp.HCM là một trong những trung tâm kinh tế - văn hóa – giáo dục lớn nhất nước ta, còn là trung tâm công nghiệp vùng Đông Nam Bộ, có nhiều ngành sản xuất phát triển mạnh và vị trí địa lý thuận lợi cho việc lưu thông hàng hóa vì thế đây là khu vực tập trung rất đông dân cư, điều đó dẩn đến các nhu cầu về ăn uống đặc biệt là uống rượu, bia ở đây rất lớn. Hiện nay, tại Tp.HCM có vô số các hàng, quán nhậu, đặc biệt là các quán nhậu vỉa hè. Đặc biệt là hai bên đường Hoàng Sa, Trường Sa chưa đến 5 giờ chiều là hơn chục quán nhậu, cà phê dọn sẵn bàn ghế ra chiếm trọn vỉa hè để đón khách, trung bình một đêm mỗi quán nhậu ở đây bán được gần trăm két bia, hàng chục lít rượu. Tuy nhiên, rượu được bán tại đây đa số được chủ quán mua rẻ tại các cơ sở sản xuất, lò rượu chưa được qua kiểm định và không có giấy chứng nhận của cơ quan chức năng. Chính vì thế, việc thực hiện đề tài “Khảo sát, đánh giá hàm lượng độc chất methanol có trong rượu trắng tại Tp.HCM” là rất cần thiết. Đề tài với mong muốn xây dựng một phương pháp phân tích Methanol trong rượu một cách nhanh chóng, dễ dàng, nhằm phát hiện nhanh hàm lượng Methanol trong rượu. 3. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: Đánh giá chất lượng các loại rượu đang phân phối phổ biến trên thị trường hiện nay, giúp người tiêu dùng lựa chọn loại rượu nào chất lượng, loại nào kém chất lượng, từ đó góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Mục tiêu cụ thể: + Khảo sát hiện trạng phân phối, sử dụng rượu tại Tp.HCM + Xây dựng thang đo kiểm tra hàm lượng methanol dựa trên sự tạo màu của Acid Chromotropic + Đánh giá chất lượng rượu trắng tại khu vực Tp.HCM dựa trên việc phân tích hàm lượng methanol 4. Phạm vi nghiên cứu 3
  15. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM - Đối tượng nghiên cứu: Các loại rượu trắng phổ biến trên thị trường hiện nay, chọn 5 loại rượu chính và một số mẫu rượu không rõ nguồn gốc, mỗi loại gồm 5 mẫu được thu từ các địa điểm khác nhau: Rượu Gò Đen Rượu Bàu đá Rượu Gạo Rượu Vodka Rượu Nếp Hà Nội Rượu không rõ nguồn gốc - Phạm vi nghiên cứu: Các mẫu rượu được chọn trong khu vực Tp.HCM Nơi phân tích: Phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Tường. Trường Đại học Công Nghệ Tp.HCM, 475A Điện Biên Phủ, Phường 25, Quận Bình Thạnh, Hồ Chí Minh 4
  16. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về rượu trắng 1.1.1. Rượu trắng và rượu trắng pha chế Rượu trắng hay còn gọi là rượu đế, rượu gạo, rượu cuốc lủi, là rượu được làm thủ công bằng cách chưng cất từ ngũ cốc lên men, sau khi nguyên liệu đã lên men, đem cất làm cho cồn và nước bốc hơi, hơi đọng lại thành dịch thể trong một hệ thống tháp chưng cất, thu được rượu trắng. Rượu trắng là chất lỏng dễ bay hơi, không màu, có mùi thơm đặc trưng, vị cay ngọt Muốn chế được rượu trắng trước hết ta cho đường hóa một khối lượng nhất định chất bột (gạo, ngô, sắn ) đã nấu chín hoặc sử dụng dung dịch đường saccaroza, glucoza. Dưới tác dụng của nấm men đường chuyển thành rượu, đem cất ta được rượu trắng. Rượu trắng có độ cồn cao từ 29-45 độ hoặc cao hơn nữa, ngoài rượu etylic còn có các chất bay hơi khác với lượng nhỏ. Vì vậy, giá trị dinh dưỡng thấp hơn rượu vang. Rượu trắng nếu uống ít sẽ có tác dụng kích thích tiêu hóa, tăng sức khỏe nhưng uống nhiều và thường xuyên có thể người uống sẽ bị nhiễm độc rượu mãn tính ảnh hưởng lớn đến hệ thần kinh và hệ tiêu hóa Ở nước ta trước đây và hiện nay có một số loại rượu tương đối ngon, được người dùng trong nước và một số khách nước ngoài ưa chuộng như: Lúa Mới (Hà Nội), Nàng Hương (Bình Tây), Hoàng Đế (Thanh Ba) Các loại rượu này không thua kém một số loại rượu mạnh ngoại nhập mà giá cả phù hợp với người tiêu dùng Việt. Rượu trắng pha chế là loại rượu sau khi chưng cất người ta bổ sung một số hương liệu vào để tăng mùi vị, tạo cảm giác dễ uống, rượu có độ cồn tương đối cao. Một số loại rượu này được người tiêu dùng yêu thích như Nếp Mới của Hà Nội hay Nếp Mới của Hà Đông 1.1.2. Nguồn gốc, lịch sử tên gọi Trước khi người Pháp đến Việt Nam trong cuộc xâm lăng và đô hộ các thuộc địa, ngành sản xuất rượu thủ công Việt Nam đã có lịch sử rất lâu đời vì người Việt 5
  17. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM nói chung rất phổ biến tập quán uống rượu, đặc biệt trong các ngày lễ, tết. Năm 1858, khi những người Pháp đầu tiên đặt chân đến Việt Nam, vẫn chưa có sản xuất rượu ở quy mô công nghiệp. Chính phủ bảo hộ khuyến khích người Việt nấu rượu, uống rượu để thu thuế, cấp đăng ký sản xuất rượu, nhưng vẫn không có các biện pháp thu thuế triệt để. Hiện tượng trốn thuế, khai man thuế tràn lan không kiểm soát được. Kể từ khi sản xuất rượu công nghiệp ra đời, chính quyền bảo hộ ra sắc lệnh cấm dân tự nấu rượu, ngừng cấp giấy phép đăng ký kinh doanh nấu rượu cho các hộ gia đình đã từng sản xuất kinh doanh bằng nghề nấu rượu, chỉ duy trì một số làng nghề tập trung để dễ thu thuế. Việc cấm dân nấu rượu ngày càng được kiểm soát chặt chẽ đi đôi với đẩy mạnh sản xuất rượu công nghiệp, một số tổ chức thanh tra riêng do người Pháp trực tiếp chỉ huy đã được thành lập chuyên đi bắt phạt những hộ gia đình nấu rượu không phép, những đối tượng mà dân Việt thường gọi là "Tây đoan", hay "Tàu cáo" (một dạng thanh tra thuế). Một mặt chính phủ bảo hộ đưa ra chính sách ngăn cấm các làng nghề, ngăn cản người dân tự nấu rượu, mặt khác lại bắt người dân phải tiêu thụ theo định mức các loại rượu do nhà máy rượu của Chính phủ bảo hộ sản xuất (rượu công ty, còn gọi là rượu Ty). Tuy vậy rượu Ty vẫn không đủ đáp ứng nhu cầu của người dân, vì muốn dùng rượu dân tộc có nồng độ cao, cay và thơm hơn, khắp nơi người ta vẫn lén lút nấu rượu bằng gạo nếp rồi đem dấu trong những lùm tranh, lùm đế ở xa nhà hoặc khi thấy Tây đoan, Tàu cáo đến bắt, nghe động thì bê tất cả nồi rượu, bình rượu chạy vội dấu dưới đồng cỏ hoang dại mọc toàn cây đế (một loài cây giống cỏ năn, cỏ lác, cỏ tranh, hay lau sậy mọc cao vút đầu), tên gọi rượu đế trong Nam xuất xứ từ đó. Loại rượu này cũng còn được gọi là rượu lậu do quy trình nấu rượu và tiêu thụ rượu hầu hết đều là lậu. Năm 1933, do tình trạng buôn và nấu rượu lậu khó kiểm soát, do nguồn thu từ sản xuất và tiêu thụ rượu góp phần không nhỏ vào ngân sách, đồng thời, công nghiệp phát triển dẫn đến yêu cầu cồn ngày càng nhiều, rượu sản xuất công nghiệp không đủ đáp ứng yêu cầu của người dân. Vì thế chính quyền bảo hộ đã để cho một số làng nghề thủ công có truyền thống lâu đời nấu rượu thủ công ở Việt Nam, như 6
  18. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM làng Vân (Bắc Giang),Kim Sơn (Ninh Bình), Xuân Lai (Sóc Sơn), Quan Đình (Từ Sơn), Đỗ Xá (Hải Dương), Văn Điển (Hà Nội) v.v. tiếp tục sản xuất rượu để bán. Tuy nhiên, việc sản xuất vẫn phải chịu sự giám sát chặt chẽ của Chính phủ bảo hộ để thu thuế. Tại miền Bắc Việt Nam, người dân đã tự đặt tên cho loại rượu mình nấu là rượu ngang vì rượu nấu và tiêu thụ theo kiểu đi ngang về tắt; rượu cuốc lủi vì vừa bán vừa lủi như con chim cuốc; hoặc để so sánh với rượu "quốc gia" khi các cụ nhà nho xưa nhại tiếng ngoại bang “nationale spirit” gọi rượu quê của người Việt là rượu quốc hồn quốc túy. Tiếng là quốc hồn quốc túy mà phải nấu chui nấu lủi, uống chui uống lủi thì gọi là rượu quốc lủi. Tuy có các tên gọi rất đa dạng nói trên để chỉ bản chất của loại rượu thủ công này, phần lớn các vùng miền cả nước hiện nay vẫn thường gọi tên rượu đơn thuần gắn với tên của địa phương sản xuất rượu (như rượu Kim Sơn, rượu làng Vân, rượu Kim Long, rượu Bầu Đá, rượu Mẫu Sơn, rượu Xuân Thạnh, rượu Phú Lộc, đế Gò Đen v.v.), đã tạo nên những thương hiệu rượu địa phương nức danh không chỉ với người trong nước mà còn cả người nước ngoài. Ngoài ra, cũng thường thấy rượu được gọi theo tên của nguyên liệu chính được sử dụng nấu rượu (như rượu nếp cái hoa vàng, rượu ba trăng, rượu ngô Bắc Hà, rượu nếp cẩm, rượu nếp hương, rượu mầm thóc v.v.). Một số loại rượu nấu thủ công đóng trong chai, bình và có nhãn mác sản phẩm có thể mang tên rượu vodka. 1.2. Nguyên liệu nấu rượu 1.2.1. Gạo, nếp Nguyên liệu để làm rượu trắng truyền thống rất đơn giản gồm các loại ngũ cốc có hàm lượng tinh bột cao thông dụng như gạo tẻ, gạo nếp, gạo lứt, gạo nương lúa mạch, ngô hạt, mầm thóc, sắn, hạt mít, hạt dẻ, v.v Tùy một số vùng miền có những nguyên liệu đặc trưng, nhưng nói chung các loại gạo nếp cho thành phẩm rượu được ưa chuộng nhất trong cộng đồng tại khắp các vùng miền do gạo rất thơm và rượu có độ ngọt nhất định. Các loại gạo nếp như nếp cái hoa vàng, nếp bông chát, nếp mường, nếp thơm, nếp hương, nếp cái, nếp tiêu, nếp ba tháng v.v được sử dụng nấu rượu cho 7
  19. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM thấy sự đa dạng và đôi khi, là sự kén chọn hết sức cầu kỳ tại các gia đình nghệ nhân làm rượu. Gạo nếp dùng nấu rượu phải là gạo nếp thơm, nếp cái hoa vàng, được xát bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài nhưng vẫn còn lớp cám gạo bên trong, còn gọi là gạo nếp lứt. Gạo nếp sử dụng càng thơm ngon thì chất lượng rượu thành phẩm càng cao. Rượu nấu bằng các loại gạo tẻ thường mang tính phổ thông, vùng miền nào cũng có thể sản xuất và tiêu thụ được. Hình 1.1: Gạo nếp cái hoa vàng Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là Gluxit lên men được, gồm tinh bột và một số đường. Gluxit trong tự nhiên được chia làm ba nhóm chính là: Monosaccarit, Oligosaccarit và Polisaccarit. Monosaccarit là những gluxit đơn giản không thể thuỷ phân được. Trong đó lại chia ra : monosaccarit trioza, tetroza, pentoza, và hexoza. Trong thiên nhiên phổ biến nhất là hexoza và pentoza. Hexoza là gluxit lên men được, dưới tác dụng của nấm men đa số hexoza sẽ biến thành rượu và CO2. Pentoza thuộc loại gluxit không lên men được. 8
  20. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Oligosaccarit là những sản phẩm ngưng tụ từ 2 đến 10 gốc monosaccarrit. Trong thiên nhiên phổ biến nhất là oligo chứa 2 hoặc 3 gốc mono. Trong đó disaccarit dễ dàng chuyển hoá thành rượu và CO2 dưới tác dụng của hệ zymaza nấm men, còn trisaccarit chỉ lên men được 1/3. Polisaccarit là những gluxit chứa từ 10 gốc mono trở lên. Dưới tác dụng của axit, nhiệt độ hoặc enzym chúng sẽ bị thuỷ phân và tạo thành các phân tử thấp hơn là oligo hoặc cuối cùng là monosaccarrit. Ngoài nguyên liệu chính là gạo nếp thì men rượu củng là một yếu tố chính để làm nên chất lượng rượu. Men rượu là một hỗn hợp gồm các vi sinh vật có khả năng thủy phân tinh bột thành đường và lên men dịch đường thành rượu Men rượu được chế từ nhiều loại thảo dược theo những bí quyết, công thức riêng của từng gia đình. Những công thức này cùng với kỹ thuật ủ men nhiều khi không truyền cho người ngoài nhằm giữ bí quyết chất lượng rượu của nghệ nhân. Nhào trộn hỗn hợp với bột gạo và ủ cho bột hơi nở ra sau đó vo, nắm từng viên quả nhỏ để lên khay trấu cho khỏi dính. Đem phơi thật khô và cất dùng dần. Với mỗi địa phương, lại có một bí quyết riêng để chế biến và sử dụng men rượu khác nhau để tạo ra rượu nếp ngon của riêng mình Quy trình ủ men, nấu rượu hết sức quan trọng vì liên quan đến tay nghề, kinh nghiệm và công phu của người thực hiện. Ở một phương diện khác, nguồn nước được sử dụng khi đồ nguyên liệu, ủ men và khuấy trộn trong nồi chưng rượu cũng đặc biệt quan trọng để cho chất lượng rượu từng địa phương khác nhau, như rượu Mẫu Sơn, rượu Bàu Đá, rượu Làng Vân đều được quảng cáo là chất lượng quyết định bởi nguồn nước. 1.2.2. Sắn, ngô Đối với sản xuất rượu công nghiệp, thì nguyên liệu chính mà các nhà máy rượu thường sử dụng là sắn, sau đó là ngô và một phần gạo hoặc tấm. Về cơ bản củ sắn gồm 3 phần chính: vỏ, thịt củ và lõi, ngoài ra còn có cuống và rễ củ. Vỏ sắn gồm có 2 phần là vỏ gỗ và vỏ cùi. Vỏ gỗ có tác dụng bảo vệ củ và chống mất nước của củ,tuy nhiên vỏ gỗ dễ bị mất khi thu hoạch và vận chuyển. Tỷ 9
  21. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM lệ vỏ củ phụ thuộc vào giống sắn, độ già và khối lượng củ thường chiếm khoảng 1,5 đến 2%. Vỏ cùi là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu là xenluloza ngoài ra còn có chứa polyphenol, enzim, và linamarin. Phần thịt củ có chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu, một ít polyphenol, độc tố và enzim . Lõi sắn nằm ở tâm củ dọc suốt chiều dài, thành phần chủ yếu là xenluloza. Lõi có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời giúp thoát nước khi phơi hoặc sấy sắn. Thành phần củ sắn tươi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20 đến 34%, protein 0,8 đến 1,2%, chất béo 0,3 đến 0,4%, xenluloza 1 đến 3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol 0,1 đến 0,3% và nước 60 đến 74,2%. Hình 1.2: Thành phần chính của củ sắn tươi Ngoài ra trong sắn còn chứa một lượng Vitamin và độc tố. Vitamin trong sắn thuộc nhóm B. Các Vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến và nhất là khi nấu trong sản xuất rượu. Độc tố trong sắn có tên chung là phazéolunatin gồm 2 glucozit Linamarin và Lotaustralin. Các độc tố này thường tập chung ở vỏ cùi. Bình thường phazéolunatin không độc nhưng khi bị thuỷ phân thì các glucozit này sẽ giải phóng axit HCN. Sắn 10
  22. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm đáng kể hàm lượng glucozit gây độc kể trên. Đặc biệt trong sản xuất rượu, khi nấu ở nhiệt độ cao đã pha loãng nước nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng đến nấm men. Hơn nữa các muối xyanat khi chưng cất không bay hơi nên bị loại cùng bã rượu, điều này là rất có lợi trong sản xuất. Do đó trong sản xuất rượu nguyên liệu tinh bột sắn dùng chủ yếu là sắn lát khô hoặc sắn dui. Ngoài sắn khô ta còn dùng gạo tấm và ngô để sản xuất ra cồn có chất lượng cao. Riêng đối với nguyên liệu ngô trước khi dùng nên tách phôi để ép lấy dầu vừa tiết kiệm vừa không ảnh hưởng đến lên men. Thành phần hoá học của một số nguyên liệu chứa tinh bột được thể hiện ở bảng sau, tính theo % trung bình. Bảng 1.1: Thành phần hóa học một số nguyên liệu chứa tinh bột Ngô Thành phần Sắn khô Gạo tẻ Gạo tấm Vàng Đá Nước 14 11 11,5 12,5 13 Gluxit lên men 67,6 69,2 41 68,4 72,6 Protit 1,75 7,3 5,3 8,3 7,2 Chất tro 1,79 9 17,7 1,6 1,1 Chất béo 0,87 2 0 5,1 4,1 Xenluloza 3,38 0,5 22,5 4,1 2 1.3. Quy trình nấu rượu 1.3.1. Quy trình sản xuất rượu gạo truyền thống 11
  23. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Hình 1.3: Sơ đồ quy trình nấu rượu gạo truyền thống Gạo được ngâm nhằm rửa sạch chất bẩn bám bên ngoài, đồng thời làm cho hạt gạo mềm, trương nở giúp dễ dàng cho quá trình nấu. Sau khi để ráo, gạo được cho vào nồi, thêm nước và nấu chín. Lượng nước cho vào được tính toán sao cho cơm sau khi nấu không quá nhão cũng không bị sống. Tỉ lệ gạo nước khoảng 1:1 theo thể tích. Mục đích của việc làm chín hạt gạo nhằm hồ hóa tinh bột gạo giúp cho vi sinh vật dễ sử dụng tinh bột này để lên men rượu. Cơm sau khi nấu chín được trãi đều trên một bề mặt phẳng để làm nguội xuống nhiệt độ thích hợp cho việc trộn bánh men rượu. Nhiệt độ cơm cao sẽ làm bánh men rất khó hoạt động. 12
  24. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Bánh men rượu được trộn vào bằng cách bóp nhỏ, rắc đều lên bề mặt lớp cơm với tỷ lệ thích hợp tùy theo hướng dẫn trên từng loại men. Sau đó cho tất cả vào khạp lớn, đậy nắp để bắt đầu quá trình lên men rượu. Có hai cách lên men: lên men ẩm và lên men lỏng Lên men ẩm là quá trình tạo điều kiền cho enzym amylase của nấm mốc, vi khuẩn xúc tác thủy phân tinh bột. Cơm đã trộn men được đem ủ trong khoảng 5-10 giờ để mốc mọc cả khối cơm: sau đó vun thành đống, phủ kín bằng vải và giữ ở nơi thoáng mát nhiệt độ 28-32 độ trong 3-4 ngày (có thể sớm hoặc muộn hơn 1-2 ngày tùy vào thời tiết). Lên men lỏng là quá trình nấm men sử dụng đường tạo ra để lên men rượu. Khi cơm rượu có mùi thơm nhẹ của rượu, ăn thấy ngọt , có hơi cay vị của rượu thì chuyển sang ủ trong chum, vại kín với nước sạch theo tỷ lệ: 1 phần gạo/ 2-3 phần nước. Thời gian ủ lỏng kéo dài khoảng 12-15 ngày đối với đáy chìm và 18-22 ngày đối với đáy nổi (có thể sớm hơn hoặc muộn hơn 1-2 ngày tùy vào thời tiết). Tùy theo thời tiết, loại nguyên liệu, loại men, vùng miền và kinh nghiệm người nấu rượu khoảng vài ngày cho sản phẩm lên men chuyển hóa tinh bột thành rượu. Sau đó cho sản phẩm đã lên men vào nồi chưng cất đun lửa đều để rượu (cồn) bay hơi. Trên miệng nồi có một ống nhỏ để dẫn hơi rượu và một phần hơi nước trong quá trình nấu ra ngoài. Ống dẫn dài và một phần lớn độ dài của ống được ngâm trong bồn nước lạnh để hơi rượu ngưng tụ thành giọt lỏng chảy vào bình/chai đựng rượu. Nếu lấy ít rượu ta sẽ được "rượu nước đầu" hay rượu bọt, có nồng độ cao nhất (thường 15 lít gạo cho được khoảng 5 lít rượu có nồng độ cao đến 64-65 độ). Tuy nhiên, hiếm khi người sản xuất rượu chỉ lấy nước đầu, thường người ta còn chế thêm nước vào nồi, khuấy kỹ và tiếp tục chưng cất cho các nước 2, nước 3, sau đó đem phối trộn với nước đầu để cho loại rượu có nồng độ vừa phải. Sản phẩm của quy trình chưng cất sẽ là rượu có nồng độ cồn tùy theo yêu cầu và dụng ý của người chưng rượu. Nếu muốn độ rượu thật cao cho một mục đích nào đó (như dùng để ngâm rượu thuốc) có thể đem rượu chưng tiếp lần 2, nếu muốn nồng độ thấp thì người ta phối trộn các nước rượu đậm nhạt vào nhau. Những nước rượu cuối 13
  25. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM rất nhạt do độ cồn thấp, nhiều nước và đục như màu nước vo gạo, sẽ được sử dụng làm dấm hay nước bỗng rượu, một loại gia vị dùng để nấu canh chua như canh cá, canh hến, canh riêu, hoặc một số món lẩu. Hèm rượu (có nơi gọi là bỗng rượu hay bã rượu) là sản phẩm còn lại của nguyên liệu sau khi đã chưng cất, có thể sử dụng chăn nuôi và là một thức ăn gia súc, nhất là cho lợn ăn rất tốt. Các gia đình nấu rượu thường kiêm chăn nuôi gia súc để cải thiện thu nhập 1.3.2. Quy trình sản xuất rượu công nghiệp Đây là dạng rượu vodka, được pha chế từ cồn thực phẩm (cồn etylic) và nước tinh khiết. Nguyên liệu sản xuất cồn thực phẩm có thể là gạo, ngô, sắn, rỉ đường , được lên men sau đó qua hệ thống tháp chưng cất Cụ thể các công đoạn sản xuất được tiến hành như sau: Chuẩn bị nguyên liệu. Nghiền nguyên liệu mục đích nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật để giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô. Hiện nay ở nước ta thường dùng các loại máy nghiền búa. Với sắn khô khi nấu ở áp suất thường thì nghiền càng mịn càng tốt. Nấu nguyên liệu. Mục đích chủ yếu của việc nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào của tinh bột để biến chúng thành dạng hoà tan trong dung dịch. Quá trình nấu rất quan trọng trong sản xuất cồn Etylic, các quá trình kỹ thuật tiếp theo tốt hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào kết quả nấu nguyên liệu. Quá trình nấu nguyên liệu có thể thực hiện gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục: Nấu gián đoạn: Đặc điểm là toàn bộ quá trình nấu được thực hiện trong cùng một nồi. Phương pháp này có thiết bị và thao tác đơn giản nhưng tốn nhiều hơi đốt do không sử dụng được hơi thứ và gây tổn thất đường. Quá trình nấu được thực hiện như sau: Cho nguyên liệu vào nồi, cho toàn bộ nước vào nồi với tỷ lệ 3,5 đến 4lít/kg nguyên liệu tuỳ thuộc vào hàm lượng tinh bột, đậy nắp kín cho máy khuấy làm việc rồi bắt đầu xông hơi sao cho 45 đến 60 phút thì áp suất trong nồi đạt yêu cầu. Đối với nguyên liệu đã nghiền thì áp suất đạt yêu cầu khoảng 3 đến 3,5 kg/cm2. Lúc đầu cần 14
  26. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM phải đuổi hết không khí và khí không ngưng ra cho tới khi thấy có hơi nước bão hoà thoát ra ở van xả. Thời gian nấu từ 60 đến 70 phút được tính từ khi đã đạt áp suất yêu cầu, nhiệt độ tương ứng là 135 đến 140 độ C. Khi nấu có thể cho thêm axit sunfuric loãng với hàm lượng 2 đến 4 kg/tấn nguyên liệu sẽ nấu nhanh chín hơn và chống cho dịch cháo tinh bột ít hoặc không bị lão hoá. Tuy nhiên nếu cho nhiều sẽ không có lợi do ăn mòn thiết bị và làm giảm hoạt tính của amylaza. Nấu bán liên tục : Đặc điểm của phương pháp này là quá trình nấu được tiến hành nấu trong 3 nồi khác nhau và chia thành nấu sơ bộ, nấu chín và nấu chín thêm. Phương pháp này tiết kiệm được hơi đốt và cho năng suất cao đồng thời thời gian nấu được rút ngắn tuy nhiên phải sử dụng tới 3 nồi để nấu do đó tốn kém cho thiết bị. Nấu sơ bộ được thực hiện trong thiết bị hình trụ. Lúc đầu cho lượng nước 40 đến 50 độ C vào cùng với tỷ lệ 3,5 đến 4lít/kg bột khuấy trộn rồi dùng hơi thứ từ nồi nấu chín thêm để đun dung dịch bột tới 70 đến 85 độ C và duy trì khoảng 50 đến 60 phút sau đó đưa sang nồi nấu chín. Nấu chín tiến hành như trong phương pháp nấu gián đoạn tuy nhiên áp suất và thời gian nấu ít hơn. áp suất nấu từ 2,8 đến 3,2 kg/cm2, nhiệt độ 130 đến 135oC, thời gian nấu khoảng 60 phút. Dịch cháo sau khi nấu chín được đưa sang nồi nấu chín thêm. Nồi nấu chín thêm có dung tích gấp 3 lần so với nồi nấu chín, nhưng chỉ đổ đầy 2/3 nồi phần còn lại chứa hơi, áp suất nấu từ 0,5 đến 0,7 kg/cm2, nhiệt độ 105 đến 106oC, thời gian nấu khoảng 50 đến 60 phút. Quá trình nấu chín thêm là quá trình liên tục. Hiện nay ở nước ta hầu hết đang sử dụng phương pháp này trong các nhà máy sản xuất cồn lớn do hiệu quả tốt, thao tác vận hành đơn giản, các thông số công nghệ không yêu cầu chặt chẽ lắm như : kích thước hạt bột, chất lượng bột Nấu liên tục: Nấu liên tục cho phép có được năng suất cao, tồn hao năng lượng ít và thời gian nấu được rút ngắn. Tuy nhiên ở phương pháp này đòi hỏi các điều kiện nghiêm ngặt như về kích thước của bột phải có một tỷ lệ xác định,việc cung cấp điện, hơi nước,nước phải ổn định. Quá trình nấu liên tục cũng được thực hiện thông qua 3 giai đoạn thực hiện trong 3 thiết bị khác nhau là : Nấu sơ bộ, nấu chín và nấu chín thêm. Khi điều kiện kỹ thuật cho phép thì phương pháp này là tốt nhất để sử dụng 15
  27. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM trong các nhà máy sản xuất cồn do nó mang tính công nghiệp và dễ cơ giới hoá,tự động hoá. Đường hoá dịch cháo Tinh bột hoà tan trong dịch cháo sau khi nấu xong chưa thể lên men trực tiếp để thành rượu được. Để lên men được phải trải qua quá trình thuỷ phân do tác dụng của xúc tác amylaza để thành đường. Quá trình này gọi là đường hoá, nó đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất cồn Etylic, quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu do giảm bớt hoặc gia tăng đường và tinh bột còn sót sau khi lên men. Trong quá trình đường hoá thì tác nhân đường hoá đóng một vai trò quan trọng. Quá trình đường hoá dịch cháo nấu có thể thực hiện gián đoạn hay liên tục. Tuy nhiên về cơ bản thì nó bao gồm các công đoạn sau: - Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hoá. - Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylaza chuyển hoá tinh bột thành dường. - Làm lạnh dịch đường hoá tới nhiệt độ lên men. - Sau đường hoá nhiệt độ dịch đường là 30 độ C hàm lượng đường đạt 80 đến 100g/l Lên men dịch đường Đường hoá xong dịch đường được làm lạnh đến 28 đến 32 độ C và được đưa vào thùng lên men( hay còn gọi là thùng ủ) cùng với 10% men giống. Ở đây nấm men sẽ phát triển và dưới tác dụng của nấm men đường sẽ biến thành rượu và khí cacbonic cùng nhiều sản phẩm trung gian khác. Đồng thời dưới tác dụng của amylaza, dextrin tiếp tục biến thành đường và lên men được glucoza và maltoza. Sau khi lên men xong ta thu được hỗn hợp gồm rượu-nước-bã còn được gọi là giấm chín. Quá trình lên men có thể được thực hiện gián đoạn hay liên tục: Khi lên men gián đoạn,men giống và dịch đường lúc đầu được bơm song song với nhau vào thùng, lượng men giống chiếm khoảng 10% so với thể tích thùng lên men, nhưng dịch đường không bơm đầy thùng ngay mà thời gian đổ đầy một thùng lên men kéo dài từ 68 giờ để hạn chế sự phát triển của tạp khuẩn. Thời gian lên men là 3 16
  28. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM ngày. Lên men gián đoạn có ưu điểm là dễ làm,khi nhiễm tạp khuẩn dễ sử lý tuy nhiên năng suất thu được từ 1m3 thiết bị thấp. Lên men liên tục : Đặc điểm của quá trình lên men liên tục là dịch đường và men được cho vào thùng đầu – gọi là thùng lên men chính, luôn chứa một lượng lớn tế bào trong 1ml dịch. Khi đầy thùng đầu thì dịch lên men sẽ chảy tiếp theo sang các thùng bên cạnh và cuối cùng là thùng chứa giấm chín. Quá trình lên men được tiến hành như sau: Đầu tiên men giống được phát triển rồi được đưa vào thùng lên men cấp I, sau đó được đưa sang thùng lên men cấp II rồi mới được đưa sang thùng lên men chính,sau đó được đưa sang thùng lên men phụ. Vấn đề chủ yếu của lên men liên tục là phải luôn luôn khống chế số tế bào ở thùng lên men chính khoảng 100 đến 120 triệu/ml và phải đảm bảo vô trùng. Ưu điểm nổi bật của sơ đồ lên men liên tục là dùng một lượng lớn men giống ở thùng lên men chính nên lên men xảy ra nhanh, hạn chế được phát triển của tạp khuẩn. Đồng thời nhiều men giống không những áp đảo được tạp khuẩn mà còn tạo rượu nhanh,hạn chế phát triển của chúng. Mặt khác do độ chua của dịch đường cao, pH thấp cũng là yếu tố không thuận lợi cho vi khuẩn và nấm men hoang dại. Sau 24 giờ đã có 78% đường được lên men,trong khi đó ở lên men gián đoạn mới chỉ đạt 42%. Tuy nhiên khi lên men liên tục cần tính toán cẩn thận và có biện pháp công nghệ phù hợp,nếu không sẽ phản tác dụng,dễ nhiễm khuẩn hàng loạt và sử lý sẽ rất tốn kém và giảm hiệu suất. Nhiệt độ lên men khống chế như sau : Đối với thùng lên men chính nên giữ ở 25 đến 27 độ C thùng lên men phụ từ 27 đến 30 độ C các thùng còn lại 27 đến 28 độ C. Trong điều kiện làm việc như vậy quá trình lên men sẽ kết thúc sau 60 đến 62 giờ so với lên men gián đoạn là 72 giờ. Sau quá trình lên men nhiệt độ dấm 34 đến 35 độ C. Nồng độ rượu đạt 5 đến 8%V. Nồng độ đường sót 3 đến 5g/l. Tinh bột sót 4 đến 6g/l. pH = 4,8 – 5,2 17
  29. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM 1.4. Thị trường rượu trắng tại VN Ở VN, nghề nấu rượu đã có từ lâu đời trong nhân gian. Rượu có nhiều loại khác nhau, không chỉ khác về tên, màu sắc, mùi vị mà còn khác nhau về độ cồn etylic và thành phần các chất có trong rượu. Nghề nấu rượu ở nước ta từ trước đến nay vẫn dùng men giống ở dạng bánh men hoặc men lá. Phương pháp lên men rượu truyền thống bằng bánh men hiện nay vẫn được dân gian sử dụng nhiều tuy nhiên hiệu suất lên men cũng như chất lượng ruợu ở nhiều vùng, nhiều địa phương còn chưa ổn định. Hiện nay Việt Nam có bốn loại rượu trắng ngon nổi tiếng là rượu làng Vân xứ Bắc, Kim Long ở Quảng Trị, Bàu Đá Bình Định và đế Gò Đen Long An. Dưới các triều đại phong kiến, rượu Vân là lễ vật dâng lên vua chúa để sử dụng trong những buổi yến tiệc ở chốn cung đình." Vân hương mỹ tửu" là 4 mỹ tự còn lưu truyền trong dân gian do vua Trần Hy Tông năm Chính Hòa thứ 24 (1703) phong cho sản vật lừng danh hàng trăm năm qua ở xứ Kinh Bắc này - rượu Làng Vân. Những giọt rượu Vân thơm ngon phải trải qua nhiều công đoạn chế biến khác nhau. Bắt đầu từ việc chọn nguyên liệu. Gạo nấu rượu phải là loại nếp cái hoa vàng thơm ngon được nấu chín thành cơm rồi trộn đều cùng một thứ men bí truyền của làng Vân. Ủ cơm này cho chín trong khoảng 72 giờ rồi đổ nước vào ngâm thêm 72 giờ nữa mới đưa lên bếp chưng cất thành rượu. Người Vân Hà vẫn luôn tự hào vì được sở hữu sản phẩm rượu nổi tiếng này, họ cho rằng rượu Vân thơm ngon, hấp dẫn không chỉ bởi ở loại gạo nếp cái hoa vàng, ở thứ men gia truyền được làm từ 35 vị thuốc bắc mà một phần còn vì nơi đây có nguồn nước tinh khiết được lấy từ các giếng khơi trong làng. Ở làng Kim Long, xã Hải Quế, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị người dân đã gắn bó với nghề nấu rượu truyền thống từ hơn 200 năm nay. Được hình thành từ thời Pháp thuộc, rượu Kim Long nức tiếng là thứ rượu nồng, ngon được nhiều người yêu thích. Sau khi đánh chiếm Việt Nam, thực dân Pháp đã tiến hành khảo sát nhiều nơi nấu rượu ở miền Trung và cuối cùng chọn vùng đất Kim Long để nấu rượu. Họ đóng chai, ngâm nước lạnh đóng lên tàu xuất sang nước Pháp và đi khắp thế giới. Từ đó đến nay, Kim Long vẫn giữ nghề nấu rượu truyền thống hơn 200 năm này và hình thành nên một làng nghề nức tiếng. Người dân làng Kim Long đến nay vẫn giữ cách nấu rượu từ thời xa xưa. 18
  30. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Đầu tiên là ủ gạo liên tục trong 5 ngày đêm, và 3 kí gạo chỉ lấy một lít rượu nên chất lượng rượu được xem là hảo hạng. Sau khi ủ, gạo sẽ được nấu theo cách “thủy thượng” (chưng cất), từ cơm rượu nấu bốc hơi lên ngưng tụ tạo nên những giọt rượu nồng. Bên cạnh đó, người dân nơi đây chỉ chọn cây phi lao làm củi nấu rượu để giữ được lửa đều, sức nóng ổn định cho ra rượu tốt. Bên cạnh đó, để làm nên một hương vị của độc đáo của loại rượu này người dân nơi đây chọn nồi đồng để nấu rượu. Việc sử dụng nồi đồng sẽ luôn giữ cho rượu được vị nồng cay độc đáo. Với nước, gạo, khí hậu đặc trưng khi kết hợp với cách nấu rượu gia truyền đã làm nên rượu Kim Long nồng nàn, hương vị nổi bật mà nhiều nơi khác không thể nấu theo được. Rượu Bàu Đá là đặc sản của vùng đất võ Bình Định. Rượu hoàn toàn được chưng cất bằng phương pháp thủ công nên có hương vị đặc biệt. Tên gọi của rượu là do có nguồn gốc từ làng Cù Lâm thuộc xã Nhơn Lộc, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định. Bàu Ðá là tên của một bàu nước ngày xưa cả làng dùng chung, là nguồn nước để chưng cất rượu Bàu Ðá, nguồn nước chủ yếu để ủ men, cất rượu bây giờ là từ những mạch nước giếng của làng. Nếu uống một cách điều độ thì chỉ được uống 1-2 cốc nhỏ mỗi ngày, sẽ cho cảm giác thoải mái, dễ chịu, trị được chứng đau lưng, nhức mỏi, giúp cho quá trình tiêu hóa tốt hơn, cơ thể khỏe mạnh. Theo nhiều người trong làng, để có được rượu Bàu Đá ngon, mỗi mẻ họ sử dụng khoảng 7 kg gạo hoặc đậu xanh. Cơm đã nấu được trộn men ủ vào xô nhựa, sau 3 ngày sẽ dậy mùi thơm của men rượu. Tiếp đó, họ cho vào 16 lít nước giếng trong, ủ tiếp 2 ngày. Cuối cùng, cơm rượu được cho vào nồi đun trong 5 giờ, rượu được chưng cất qua ống tre nối từ nồi nấu sang nồi ngưng tụ. Một mẻ như vậy cho ra khoảng 4 lít rượu nguyên chất. Rượu đế Gò Đen hay còn gọi tắt là đế Gò Đen, loại rượu mang cái tên của chính vùng đất sinh ra mình này là tên một loại rượu trắng, nấu từ gạo theo phương pháp cổ truyền, có nồng độ rất cao, có thể lên đến 50 độ. Cũng như nhiều loại rượu địa phương nổi tiếng khác, rượu đế Gò Đen được nhấn mạnh về vấn đề thổ nhưỡng, nên để có một sản phẩm ngon, rượu phải được nấu tại vùng Gò Đen. Ngoài ra, nếp để nấu rượu cũng vô cùng quan trọng, rượu Gò Đen có hương vị độc đáo là nhờ cách chọn nguyên liệu từ các loại gạo nếp như: nếp mỡ, nếp mù u, nếp hương, nếp thổ địa, nếp than đen tuyền cả hạt 19
  31. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Dân nấu rượu Gò Đen thường chọn những loại nếp hạt tròn, mẩy, có mùi thơm, trắng đục đều. Sau khi chọn nếp ngon nấu thành cơm nếp, để nguội thì rắc men vào ủ bằng loại men mài rễ thảo mộc hoặc men bí truyền chế từ các vị thuốc bắc: quế khâu, đinh hương, trần bì, quế chi, đại hồi cộng thêm nhãn lồng, trầu hương Sau ba đêm tiếp tục chan nước rồi để ba đêm sau nữa nấu. Chỉ riêng khâu ủ men truyền thống đã mất gần một tuần quá trình nấu rượu là cả một nghệ thuật. Người Gò Đen xưa nấu rượu trọng chất lượng. Nếu rượu để thưởng thức sẽ được cho vào hũ sành, bịt kín lại rồi ngâm xuống ao khoảng 100 ngày mới mang lên uống. Rượu Đế Gò Đen ngày nay đã trở thành một thương hiệu nổi tiếng và được người dân khắp nơi trong cả nước tin dùng Theo số liệu tổng hợp của Bộ Công nghiệp thì giá trị sản xuất công nghiệp của toàn ngành Bia - Rượu - Nước giải khát trên cả nước đã đạt xấp xỉ 15282 tỷ đồng, doanh thu đạt 17950 tỷ đồng, đóng góp ngân sách Nhà nước khoảng trên 5000 tỷ đồng, tạo việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20000 lao động. Năm 2004 cả nước có 72 đơn vị sản xuất rượu công nghiệp với công suất 103 triệu lít/năm, sản lượng đạt 76,3 triệu lít/năm, khai thác 74% công suất thiết kế; trong đó sản lượng rượu nhẹ có gas đạt 10,6 triệu lít, rượu vang, champagne đạt 24,2 triệu lít. Rượu mạnh và các loại khác 15,95 triệu lít, cồn công nghiệp dùng cho sản xuất và xuất khẩu khoảng 25,5 triệu lít. Ngoài ra còn có khoảng trên 300 cơ sở dân tự nấu rượu, tự tiêu thụ với sản lượng ước khoảng 242 triệu lít. Vấn đề đáng lưu tâm là, trong khi các loại rượu thương mại có thể được kiểm soát chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm, thì các loại rượu thủ công hiện nay lại tiềm ẩn nhiều nguy cơ rủi do, ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng. Qua các số liệu nghiên cứu cho thấy, lượng độc tố trong rượu nấu thủ công, cao hơn hàng trăm lần, thậm chí hàng ngàn lần so với rượu nhà máy “chuẩn” và rượu ngoại nhập. Chẳng hạn như: hàm lượng axit axetic của rượu thủ công là 1.400mg/lít và aldeyt axetic l.235mg/lít, trong khi đó rượu nhà máy của Việt Nam chỉ dưới 20mg/lít. Ngoài ra, phế thải của rượu, đặc biệt là rượu sắn ảnh hưởng đến môi trường. Sở dĩ người dân vẫn ưu tiên sử dụng rượu truyền thống nhiều, bởi hiện nay rượu tự nấu có giá phù hợp, biết rõ nguồn gốc, xuất xứ của rượu, còn sử dụng các loại rượu thương mại thì họ lại không xác định được rượu thật hay 20
  32. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM giả. Người tiêu dùng lo ngại, vì hiện nay rất nhiều rượu giả lưu thông phổ biến trên thị trường mà cơ quan chức năng chưa kiểm soát hết được. Ngoài sản xuất rượu công nghiệp và nấu rượu truyền thống, các sản phẩm rượu vang củng dần trở nên phổ biến và gắn bó với cuộc sống hằng ngày của người dân. Tuy nhiên, mức độ sản xuất rượu vang của Việt Nam còn thấp đa số là rượu ngoại nhập khẩu vào, theo hiệp hội rượu bia và nước giải khát Việt Nam, năm 2007 trong nước chỉ có 15 doanh nghiệp sản xuất rượu vang với sản lượng mỗi năm khoảng 12 – 13 triệu lít. Trên thị trường, ngoài các sản phẩm vang của người Việt như: vang Đà Lạt, vang Đông Đô, vang Thăng Long, còn có rất nhiều sản phẩm vang nhập từ nước ngoài như: Pháp, Úc, Chile, Mỹ, . 1.5. Ethanol và một số tạp chất có trong rượu 1.5.1. Ethanol Ethanol (ethyl alcohol/Cồn ethylic/Rượu) là một hợp chất hữu cơ, là thành phần chính có trong hầu hết các loại đồ uống có cồn, được sinh ra từ quá trình lên men carbohydrate với nấm men. Ethanol có thể hòa tan trong môi trường nước và lipid, ethanol tự do có thể chuyển từ chất dịch cơ thể vào các tế bào,vào ruột thông qua gan Ethanol là chất lỏng không màu, trong suốt, dễ bay hơi, có mùi đặc trưng và vị cay nồng Công thức cấu tạo: C2H5OH Nhiệt độ sôi: 78,5oC Nhiệt độ nóng chảy: -114,1oC Vì rượu không giống như các chất protein, carbohydrate hay chất béo nên cơ thể không thể dự trữ được rượu, nên khi uống rượu, cơ thể sẽ ưu tiên chuyển hóa rượu và ngừng mọi hoạt động chuyển hóa khác. Khi vào cơ thể, 70 đến 85% lượng rượu sẽ được hấp thu ở tá tràng và phần trên của ruột non. Chỉ có khoảng 20% được hấp thu bởi niêm mạc dạ dày. Rượu được hấp thu từ ruột sẽ theo tĩnh mạch cửa đến gan. Tại đây, trên 90% lượng rượu hấp thu sẽ được chuyển hóa. Phần còn lại sẽ được thải ra ngoài qua phổi và thận. Phần lớn rượu được chuyển hóa tại gan theo hai giai đoạn: 21
  33. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Giai đoạn đầu tiên, rượu bia được chuyển hóa thành Acetalhehyde được thực hiện bởi ba hệ thống men: Alcohol dehydrogenase (coenzyme NAD) nằm trong bào tương; hệ thống oxy hóa rượu ở microsome (Microsomal Ethanol Oxidating System – MEOS) và các men Catalase. Tuy nhiên ở người uống rượu nhiều thì hệ thống men MEOS có tầm quan trọng hơn ADH. Trong giai đoạn 2, acetaldehyde được hình thành và đây là một chất độc sẽ nhanh chóng được oxy hóa để chuyển thành Acetate. Năng lực chuyển hóa của giai đoạn này chỉ có giới hạn và có sự tham gia của ADH - một enzyme phụ thuộc NAD. Ở những người lạm dụng rượu, lượng Acetaldehyde được sản sinh với một mức quá lớn sẽ không được chuyển hóa hết nên sẽ ở lại màng tế bào gây tổn thương tế bào thông qua các cơ chế gây độc, viêm và miễn dịch với hậu quả là quá trình tạo xơ gan. Hình 1.4: Quá trình chuyển hóa ethanol trong cơ thể Ở người thường xuyên sử dụng nhiều rượu, quá trình chuyển hóa rượu sẽ gây nên những biến đổi sâu sắc của rất nhiều phản ứng hóa sinh trong cơ thể Acetaldehyde là sản phẩm chuyển hóa của Ethanol có tính độc đối với tế bào vì nó có khả năng gắn chặt với các protein cũng như với ADN. Quá trình chuyển hóa rượu thành Acetaldehyde thông qua xúc tác của ADH tạo nên những biến đổi trầm trọng trong hệ thống oxy hóa khử của tế bào gan Uống rượu vừa phải (khoảng 10 – 20g ethanol nguyên chất mỗi ngày) có tác dụng tốt lên hệ tim mạch. Ngược lại, việc lạm dụng rượu có khả năng gây tổn thương các cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là gan, thận, dạ dày, thực quản, ruột, tuyến tụy và não bộ, làm tăng khả năng ung thư trên các bộ phận. 1.5.2. Hợp chất carbonyl 22
  34. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Carboxylic acid Carboxylic acid là một loại axit hữu cơ chứa nhóm chức cacboxyl, có công thức tổng quát là R-COOH trong đó R- là gốc hydrocarbon no hoặc không no. Carboxylic acid trong rượu chưng cất có nguồn gôc từ quá trình lên men chủ yếu là các acid đơn chức mạch hở từ C1 đến C18 và một phần nhỏ là các acid thơm, trong đó acetic acid (CH3COOH) chiếm phần lớn, tiếp theo là decanoic acid, octanoic acid và dodecanoic acid. Các acid acrboxylic được hình thành trong quá trình sinh tổng hợp hoặc phân hủy các acid béo và sự phân hủy các amino acid ở điều kiện kỵ khí, số lượng tùy thuộc vào mỗi dòng nấm men. Điều kiện lên men không tối ưu cũng là nguyên nhân hình thành các acid, đặc biệt là acetic acid. Hình 1.5: Quá trình phân hủy amino acid thành carboxylic acid Trong chưng cất rượu, các acid có nhiệt độ sôi cao hơn ethanol nên ra sau, quá trình chưng cất diễn ra càng dài tương ứng với hàm lượng acid càng cao. Hàm lượng cao các acid trong rượu không đảm bảo được chất lượng cho sản phẩm, acetic acid nhiều làm cho rượu có vị chua, tạo mùi vị khó chịu cho rượu. Ester Là sản phẩm của phản ứng giữa acid (hữu cơ hoặc vô cơ) với alcohol. Các ester trong rượu chưng cất bao gồm ester của carboxylic acid mạch hở từ C2 đến C18 và ester của các acid thơm, trong đó ethyl acetate (CH3COOC2H5) chiếm hơn 50% trong tổng số ester. Este của acid thơm hiện diện rất ít trong rượu chưng cất, chủ yếu là ethyl benzoate và ethyl phenylacetate. 23
  35. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Hình 1.6: Este của acid thơm trong rượu chưng cất Sự hình thành ester giảm bớt một số độc tính cho rượu gây nên bởi các acid và alcohol độc hại, ngoài ra còn tạo nên mùi hương đặc trưng cho sản phẩm. Aldehyde Là những hợp chất hữu cơ mang nhóm chức –CHO liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon hoặc hydrogen bằng liên kết cộng hóa trị. Trong đó, Acetaldehyde (CH3CHO) chiếm hơn 90% trong tổng số aldehyde ở hầu hết các loại rượu chưng cất, ngoài ra còn các aldehyde mạch hở khác từ C1 đến C12 và các aldehyde thơm. Các aldehyde được sinh ra trong quá trình lên men, bay hơi trước ethanol và nằm trong dịch cất đầu của quá trình chưng cất. Sự có mặt của aldehyde trong rượu sẽ làm tăng độc tính của sản phẩm. Khi vào cơ thể, aldehyde cùng với cytokine và các gốc tự do kích thích quá trình hoạt hóa các tế bào ở trạng thái không hoạt động. Các tế bào này sẽ biệt hóa thành các nguyên bào sợi cơ có khả năng sản xuất một lượng lớn collagen, proteoglycan và các glycoprotein như fibronectin và laminin lắng đọng bên ngoài tế bào làm tăng quá trình tạo xơ và dần dần dẫn đến xơ gan. Aldehyde là tạp chất luôn luôn có mặt trong các sản phẩm rượu. TCVN 7043- 2013 quy định hàm lượng aldehyde tổng số (tính theo acetaldehyde) không lớn hơn 5 mg/l ethanol 100o. Ketone Hay còn gọi là alkanone, là những hợp chất hữu cơ có cấu trúc RC(=O)R’, với R và R’ là những nhóm thế chứa carbon có thể giống hoặc khác nhau. Ketone trong rượu chưng cất gồm các monoketone và diketone mạch hở từ C3 đến C14, chiếm đa số là acetone (CH3COCH3). Các ketone được hình thành chủ yếu 24
  36. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM do sự oxy hóa các alcohol bậc hai được sinh ra trong quá trình lên men. Sự tạo thành ketone làm giảm một số độc tính cho rượu gây nên bởi các alcohol tương ứng. 1.5.3. Acohol (rượu cồn) Methanol (ancol metylic/rượu gỗ) Là alcohol đơn giản nhất với công thức CH3OH. Trong rượu chưng cất, methanol có nguồn gốc từ sự phân giải các đại phân tử trong quá trình lên men như hemicellulose, pectin, lignin và xylan. Chủ yếu là sự phân giải pectin bởi pectin methylesterase. Hình 1.7: Sự phân giải pectin bởi PME tạo sản phẩm phụ methanol Methanol là chất độc được sinh ra trong quá trình lên men, khi vào cơ thể methanol được chuyển hóa bởi ADH (Antidiuretic Hormone) tạo ra formaldehyde (độc gấp 33 lần methanol), sau đó nhanh chóng chuyển hóa thành formic acid bởi formaldehyde dehydrogenase (FALDH) ức chế cytochrome c oxidase trong thần kinh thị giác làm xáo trộn dẫn truyền sợi trục. Cuối cùng, formic acid được chuyển hóa thành CO2 và nước. Hình 1.8: Quá trình chuyển hóa methanol trong cơ thể 25
  37. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Trong TCVN 7043-2013 quy định hàm lượng methanol không lơn hơn 100 mg/l ethanol 100o. Alcohol bậc cao Hay còn gọi là dầu fusel/FO là thuật ngữ chỉ những alcohol từ C3 trở lên lẩn trong thức uống có cồn. Rượu bậc cao trong rượu chưng cất được sinh ra trong quá trình lên men bởi các phản ứng sinh hóa biến đổi carbohydrate và các amino acid, thường là 1-propanol, 2-methyl-propanol, 2-methylbutanol, 3-methylbutanol và phenethyl alcohol. Khi vào cơ thể rượu bậc cao được chuyển hóa bởi ADH tạo thành các aldehyde và keton tương ứng, độc tính tùy thuộc vào chất chuyển hóa. Trong TCVN 7043-2013 quy định hàm lượng rượu bậc cao, tính theo methy-2 propanol-1 không lớn hơn 5 mg/l ethanol 100o 1.5.4. Furfural Hay còn gọi fural/furaldehyde/furfuraldehyde, là hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ phụ phẩm nông nghiệp như bã mía, lõi ngô, võ trấu, thân lau sậy, mùn cưa Furfural là một aldehyde dị vòng thơm, ở trạng thái lỏng dạng dầu, không màu, có mùi hạnh nhân. Furfural trong rượu được tạo ra từ quá trình dehydrate các pentose, chủ yếu là xylose khi lên men. Nhiệt độ sôi của furfural là 161,7oC, cao gấp đôi ethanol nên furfural ít gặp trong rượu chưng cất. Sự hiện diện của furfural trong rượu chưng cất có thể do dịch lên men có hàm lượng furfural cao, quá trình chưng cất diễn ra dài, nhiệt độ chưng cất cao, Furfural là chất gây độc lên gên, thần kinh và có khả năng gây ung thư. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với sản phẩm đồ uống có cồn quy định không phát hiện hàm lượng furfural. 1.6. Độc chất Methanol trong rượu 1.6.1. Methanol Trong sản xuất công nghiệp, cồn phổ biến có hai dạng: Ethanol và Methanol. Cả hai đều được sản xuất theo phương pháp lên men và chưng cất. Cồn Ethanol được sản xuất 26
  38. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM từ nguyên liệu là tinh bột (có trong các loại ngũ côc và một số loại củ có tinh bột) và đường, còn cồn Methanol được sản xuất từ các loại vật liệu có chứa Cenlulose (tổng hợp bằng hydro và carbondioxid). Khác nới Ethanol, cồn Methanol không tốt cho cơ thể người. Khi ngộ độc Methanol, có các biểu hiện: đau đầu, mệt, buồn nôn, nôn, giảm thị lực, nặng hơn sẽ bị mù, co giật, giãn đồng tử, suy sụp tuần hoàn, suy hô hấp, tử vong. Methanol, cũng được gọi là ancol metylic, alcohol gỗ, naphtha gỗ hay rượu mạnh gỗ, có: - Công thức phân tử: CH3OH. - Nhiệt độ sôi: 64,7oC - Nhiệt độ nóng chảy: -97,6oC - Khối lượng riêng: 0,7918 g/cm-3 Đây là rượu đơn giản nhất, nhẹ, dễ bay hơi, không màu, dễ cháy, có mùi đặc trưng, rất giống ethanol (rượu uống). Ở nhiệt độ phòng, nó là một chất lỏng phân cực, và được sử dụng như một chất chống đông, dung môi, nhiên liệu. Nó cũng được sử dụng để sản xuất diesel sinh học thông qua phản ứng xuyên este hóa. Metanol để trong không khí, tạo thành carbon dioxide và nước: 2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O Methanol được dùng trong công nghiệp làm dung môi hòa tan các chất vô cơ, hữu cơ hay chiết xuất các loại dầu và điều chế các chất công nghiệp. Đây là loại chất rất độc vì chúng thải trừ chậm, khi bị oxy hóa sẽ chuyển thành Formaldehyd và axit Formic. Trong đó, Formaldehyd là chất tẩy khuẩn mạnh, dùng trong công nghiệp thường được pha loãng để tẩy uế dụng cụ, mặt đất và môi trường bị nhiễm khuẩn, nấm mốc. Còn axit Formic thường xuất hiện trong nọc độc của các loài ong và kiến. Chính những chất này sẽ gây độc cho gan và thận gây suy thận cấp, gan nhiễm độc. Đối với người bình thường, chỉ cần uống phải từ 5 - 15ml Methanol có thể gây ngộ độc nặng, 15ml trở lên là gây mù loà, 30ml có thể gây tử vong. Điều đáng nói, nguy cơ ngộ độc Methanol rất cao bởi nhiều cơ sở sản xuất sử dụng lại cồn này để pha chế vì giá rẻ, khó phát hiện và dễ pha chế. Hàm lượng methanol cho phép trong rượu uống là 0,1%, nhưng thực tế các cơ quan chức năng kiểm tra các mẫu rượu trên thị trường thì hàm lượng này cao hơn rất nhiều (từ 27
  39. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM 70 đến 700%). Có nhiều nguyên nhân dẫn tới việc tồn tại nhiều loại rượu có hàn lượng Methanol trên thị trường, gồm: - Thông thường, trong quá trình nên men rượu từ tinh bột có sản sinh ra các tạp chất, trong đó có Methanol. Khi chưng cất, các tạp chất bay hơi trước Ehtanol nên ra bình chứa sản phẩm trước. Nếu bỏ nước rượu đầu đi thì rượu lấy sau sẽ ít độc hại hơn. Nhưng, do tiếc của nên người ta dùng để pha với các nước rượu sau để được nhiều và có độ rượu cao hơn.Việc này, vô hình đã mang tất cả các tạp chất độc hại vào thành phẩm. Nếu uống luôn thì rất không tốt cho cơ thể. - Rượu còn được nấu từ đường. Tuy nhiên, các lò thủ công thường dùng mật mía cặn để chưng cất. Trong mật mía cặn có chứa nhiều vụn thân cây mía, đây là nguồn cenlulose cho ra Methanol trong quá trình sản xuất rượu. - Dùng cồn kém chất lượng để pha chế rượu. Các nhà sản xuất đường mía thường sản xuất cả cồn, trong đó có cả cồn kém chất lượng từ nguyên liệu tận dụng (mật mía cặn, bã mía). Cồn kém chất lượng được dùng cho mục đích khác, nhưng người ta vẫn mua về để pha chế rượu bán. - Dùng men tàu để nấu. Đặc điểm của men Trung Quốc là nó không loại bỏ được thành phần lipit thực vật, lớp lipit thực vật nay nổi lên trên bề mặt của rượu trông giống như váng dầu, lấy tay gạt hết lớp này đi vẫn có lớp khác nổi lên, đây là một thứ tạp chất gây độc hại đến gan, thận, tim mạch của người uống Bộ Khoa học và Công nghệ đã công bố bộ tiêu chuẩn đưa ra quy định về kỹ thuật sản xuất củng như hàm lượng các chất trong rượu trắng, trong đó hàm lượng methanol trong rượu được quy định trong bảng 1.2 theo TCVN 7043-2013 Bảng 1.2: Quy định các chỉ tiêu hóa học trong rượu trắng theo TCVN 7043-2013 Mức Tên chỉ tiêu Rượu trắng chưng cất Rượu trắng pha chế 1.Hàm lượng ethanol, % thể Tự công bố Tự công bố tích ở 20oC 28
  40. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM 2.Hàm lượng methanol, mg/l Không lớn hơn 2000 Không lớn hơn 100 ethanol 100o 3.Hàm lượng rượu bậc cao, tính theo metyl-2 propanol-1, - Không lớn hơn 5 mg/l ethanol 100o 4.Hàm lượng aldehyde tính theo axetaldehyd, mg/l ethanol Tự công bố Không lớn hơn 5 100o 5.Hàm lượng este, thính theo - Không lớn hơn 13 etyl axetat, mg/l ethanol 100o 1.6.2. Quá trình chuyển hóa của methanol Methanol dễ dàng được hấp thu qua ruột, da, phổi của người. Sau khi được đưa vào cơ thể, methanol sẽ đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương sau 30 - 60 phút. Hóa chất này được phân bố rộng rãi vào các chất dịch của cơ thể với thể tích phân phối là 0,6 lít/kg, được chuyển hóa chậm và thất thường ở gan. Khoảng 3% lượng methanol đưa vào cơ thể được đào thải qua phổi hoặc đào thải nguyên vẹn không thay đổi qua nước tiểu. Bản thân methanol là một chất có độc tính thấp nhưng sau khi được đưa vào cơ thể, methanol được ôxy hóa tạo nên formaldehyde, chất này lại tiếp tục được ôxy hóa tạo nên acid formic (hoặc formate, tùy theo độ PH). Cuối cùng, acid formic được chuyển hóa thành CO2 và nước, hai chất này được thải qua phổi và thận. Quá trình ôxy hóa xảy ra nhanh chóng khiến acid formic tích tụ trong huyết thanh. Sự tích tụ của acid formic trong huyết thanh gây nên tình trạng toan chuyển hóa. Sự chuyển hóa methanol và tích tụ acid formic bên trong võng mạc mắt gây tổn thương võng mạc, tổn thương thần kinh thị giác dẫn đến mù lòa. 29
  41. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Rượu có chứa hàm lượng methanol cao do có thể rượu được pha từ cồn công nghiệp hoặc dùng nguyên liệu có lẫn bã (gỗ). Thường rượu được chưng cất từ gạo (tẻ, nếp) hoặc từ đường mía (dạng mật mía). Nguyên liệu phải không chứa các loại bã dạng gỗ (cenlulose). Cơ sở cất rượu thủ công có khi dùng loại mật mía không sạch bã. Trong quá trình lên men chưng cất, bã sẽ phân hủy cho ra methanol. Cũng có thể do chế từ loại cồn ethylic kém chất lượng vì thông thường vẫn có thể dùng cồn thực phẩm hay cồn được dung hòa với nước để có rượu. Một lượng lớn rượu bán trên thị trường chế theo cách này. Loại cồn có chất lượng kém này sẽ có nhiều methanol, aldehyde, aceton. Methanol có nhiệt độ bốc hơi thấp hơn rượu. Người làm rượu thường cho loại cồn khô này vào khi chưng cất, khi pha rượu (từ cồn) hay chế rượu thuốc để làm cho rượu chóng ra hơn, dậy mùi hơn, mà không biết làm thế là đưa chất độc methanol vào rượu. Do không loại bỏ phần rượu chứa methanol lúc đầu kể từ khi chưng cất rượu thì giai đoạn đầu tiên sẽ có tạp chất methanol, aldehyde, aceton (vì các chất này bốc hơi ở nhiệt độ thấp, bốc ra ngay ở giai đoạn cất đầu). Song methanol không phải là loại thực phẩm, vì vậy, việc sử dụng các loại rượu có nồng độ methanol vượt mức quy định (ngưỡng cho phép là <0,1%, nghĩa là trong 1000ml rượu chỉ có dưới 1ml methanol) có thể gây ngộ độc methanol. 1.7. Các phương pháp phân tích methanol 1.7.1. Phương pháp sắc ký khí Sắc ký khí (GC) là phương pháp sắc ký được sử dụng phổ biến trong hóa phân tích để tách và phân tích các hợp chất bay hơi mà không làm phân hủy thay đổi mẫu. Trong sắc ký khí, pha động (hay là pha chuyển động) là một khí mang, thường là một khí trơ như Heli hoặc một khí không hoạt động như Nitơ. Pha tĩnh là một vi lớp chất lỏng hoặc polyme được phủ trên một lớp rắn đặt trong một ống thủy tinh hoặc kim loại được gọi là cột (tương tự cột tách phân đoạn được sử dụng trong chưng cất). Thiết bị được dùng để tiến hành sắc ký khí được gọi là máy sắc ký khí (hoặc là máy tách khí hoặc máy ghi khí). 30
  42. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Các hợp chất ở dạng khí cần phân tích sẽ tương tác với thành cột – được phủ bởi pha tĩnh, dẫn đến từng hợp chất được tách ra tại những thời điểm khác nhau – gọi là thời gian lưu của hợp chất. Khi các chất hóa học đi ra ở cuối cột, sẽ được phát hiện và xác định bằng điện tử. Ngoài ra, một số thông số khác có thể được sử dụng để thay đổi thứ tự hoặc khoảng thời gian lưu: tốc độ dòng khí mang, chiều dài cột và nhiệt độ. Phân tích bằng sắc ký khí dựa trên việc so sánh thời gian lưu này. HìnhHình 1.9: 1.9Hệ. thốngPhương sắc pháp ký khí sắc ký khí Cách tiến hành xác định hàm lượng methanol trong rượu bằng phương pháp sắc ký khí: Dùng xyranh bơm 10 ml hỗn hợp dung dịch chuẩn. Chỉnh các thông số vận hành và giảm dần để thu được chiều cao pic có thể đo được (khoảng 1/2 độ uốn của toàn thang đo). Xác định thời gian lưu của methanol và n-butanol (khoảng 3 min và 12 min tương ứng). Bơm 10 ml phần mẫu thử để ước đoán lượng methanol, pha loãng nếu cần và để kiểm tra sự không có mặt của n-butanol. Tùy thuộc vào sự có mặt hay không có mặt của n-butanol trong phần mẫu thử, xác định hàm lượng metanol từ đường chuẩn đã được chuẩn bị. 31
  43. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Khi không có mặt n-butanol: Trên cơ sở ước đoán methanol, chuẩn bị một dãy các dung dịch chuẩn (4 hoặc 5) trong đó dải nồng độ bao trùm nồng độ methanol của mẫu thử. Bổ sung chất Dựng đồ thị chiều cao pic thực tế dựa theo nồng độ metanol. Từ đồ thị suy ra nồng độ metanol trong mẫu thử. 1.7.2. Phương pháp so màu Cho phần mẫu thử tác dụng với thuốc thử fucsin sulfit sau khi đã oxi hóa methanol thành aldehyde focmic. So màu của dung dịch thu được với màu của dung dịch chuẩn. Cách tiến hành xác định hàm lượng methanol trong rượu bằng phương pháp so màu: Cho lần lượt vào hai ống nghiệm so màu. Ống thứ nhất 0,2 ml mẫu thử nghiệm và ống thứ hai 0,2 ml dung dịch metanol chuẩn. Thêm vào mỗi ống 5 ml dung dịch kali pemaganat và 0,4 ml axit sulfuric đã pha loãng. Đậy nút các ống nghiệm và lắc đều. Sau 3 min thêm vào mỗi ống 1 ml axit oxalic bão hòa. Khi dung dịch chuyển sang màu vàng nhạt thì cho thêm 1 ml axit sulfuric đậm đặc để dung dịch mất màu hoàn toàn. Thêm 5 ml thuốc thử fucsin sulfit và lắc đều. Để yên hai ống nghiệm 35 min, sau đó so màu của hai dung dịch. Màu của rượu thử không được đậm hơn màu của dung dịch rượu chuẩn. 1.7.3. Phương pháp đo quang Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng methanol từ 0,01 % đến 0,20 % (theo thể tích). Sự chuyển hóa của methanol có trong phần mẫu thử thành formaldehyd do quá trình oxy hóa với dung dịch kali permanganat trong acid phosphoric. Phản ứng của formaldehyd được tạo thành với acid chromotropic. Đo quang của dung dịch màu tím thu được ở bước sóng khoảng 570 nm. Cách tiến hành: Phần mẫu thử và chuẩn bị dung dịch thử: Lấy thể tích phần mẫu thử của mẫu phòng thử nghiệm, tương ứng 5,0 ml ethanol khan, cho vào bình định mức dung tích 100 ml. Chuẩn bị dung dịch thử bằng cách dùng nước pha loãng đến vạch mức và lắc đều. Phép thử trắng: Tiến hành phép thử trắng tại cùng thời điểm với phép xác định, theo cùng một quy trình và sử dụng cùng lượng của tất cả các thuốc thử được sử dụng đối với 32
  44. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM phép xác định, nhưng thay thế phần mẫu thử bằng thể tích ethanol không chứa methanol tương ứng với 5,0 ml ethanol khan. Chuẩn bị đường chuẩn: Chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn, được sử dụng cho việc chuẩn bị cho các dung dịch đo màu tiêu chuẩn. Lấy một loạt sáu bình định mức dung tích 100 ml, cho những lượng dung dịch methanol tiêu chuẩn nêu trong Bảng dưới, pha loãng đến vạch mức bằng dung dịch ethanol không chứa methanol 5 % (theo thể tích) trong nước và lắc đều. Chuẩn nội vào cả phần mẫu thử lẫn dung dịch chuẩn có nồng độ tương tự với nồng độ metanol của phần mẫu thử. Tính các tỷ số chiều cao pic của methanol: n-butanol, sử dụng trung bình của các lần bơm lặp lại và dựng đồ thị các tỷ lệ này dựa vào nồng độ metanol Khi có mặt n-butanol: Chuẩn bị một dãy chất chuẩn metanol như trong bảng 1.3, nhưng không bổ sung n-butanol vào phần mẫu thử và các dung dịch chuẩn. Bảng 1.3: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol Dung dịch tiêu chuẩn methanol, ml Thể tích tương ứng của methanol, ml 0* 0 1,00 0,000 5 2,50 0,001 25 5,00 0,002 5 10,00 0,005 20,00 0,010 * Dung dịch bổ chính Chuẩn bị dung dịch đo màu tiêu chuẩn, đối với phép đo quang được thực hiện trong các cuvet có chiều dài quang học 1 cm: Lấy một loạt sáu ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2 ml mỗi dung dịch tiêu chuẩn methanol đã pha loãng. Tạo màu: Thêm vào mỗi ống 1,0 ml dung dịch kali permanganat và sau 15 min thêm 0,6 ml dung dịch dinatri disulfit. Các dung dịch này sẽ không có màu, trong khi làm 33
  45. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM mát với đá, thêm 10,0 ml dung dịch acid chromotropic, gia nhiệt trong bồn cách thủy, kiểm soát nhiệt độ tại 700C ± 20C trong khoảng 20 min. Lấy các ống nghiệm ra khỏi bồn cách thủy và để nguội. Phép đo quang: Sử dụng quang phổ kế, đặt bước sóng trong khoảng 570 nm hoặc dùng máy hấp thụ quang điện có gắn kính lọc thích hợp, tiến hành ngay phép đo quang trên từng dung dịch đo màu tiêu chuẩn sau khi điều chỉnh thiết bị về dải hấp thụ zero theo dung dịch ethanol 5 % (theo thể tích) trong nước. Vẽ đồ thị: Loại bỏ dải hấp thụ của dung dịch bổ chính ra khỏi dải hấp thụ của các dung dịch đo màu tiêu chuẩn. Vẽ đồ thị, ví dụ như thể tích tính bằng mililit của methanol trong dung dịch tiêu chuẩn theo tọa độ và các giá trị của dải hấp thụ được hiệu chỉnh tương ứng theo tung độ. Phép xác định: Lấy 2,0 ml của dung dịch thử, cho vào trong ống nghiệm và tiến hành theo các bước như trên. Phép đo quang: Tiến hành phép đo quang trên dung dịch thử và dung dịch phép thử trắng theo quy trình quy định, sau khi điều chỉnh thiết bị về hệ số hấp thụ zero theo dung dịch ethanol 5 % (theo thể tích) trong nước. Biểu thị kết quả Sử dụng đường chuẩn, xác định thể tích methanol tương ứng với giá trị của phép đo quang. 1.7.4. Phương pháp sử dụng KIT thử Nhóm nghiên thuộc Viện Kỹ thuật Hóa Sinh cứu do ThS Lê Trọng Văn đứng đầu đã nghiên cứu và sản xuất một bộ kit có thể phát hiện lượng methanol trong rượu trong thời gian chỉ 5 phút. Đây là một bộ kit có cấu tạo khá đơn giản, được thiết kế phù hợp với việc kiểm tra nhanh methanol trong các loại rượu ngay tại cơ sở sản xuất, cửa hàng, siêu thị, chợ, quán ăn nhà hàng Bộ kit cho phép bán định lượng methanol trong các loại rượu trắng ở các mức 0.01; 0,06; 0,01; 0,6% bằng cách so màu của thuốc thử với thang màu chuẩn in trên nhãn của bộ kit. Nếu màu của phản ứng đậm hơn vạch màu tương ứng với nồng độ methanol 0,06% thì có thể kết luận mẫu rượu đó có lượng methanol cao quá mức cho phép. Tùy 34
  46. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM nồng độ methanol có trong mẫu rượu kết quả cho phản ứng màu xanh tím đậm, nhạt khác nhau. Aldehyde và một số phụ gia như chất tạo ngọt, nhũ hóa, hương liệu có thể cho kết quả dương tính giả. Tuy nhiên, KIT test nhanh chỉ là một trong các biện pháp để phát hiện rượu có hàm lượng methanol vượt chuẩn. Đây chỉ là một công cụ bổ trợ mang tính sàng lọc, định tính chứ không có khả năng định lượng một cách chính xác xem nồng độ hoá chất đã vượt ngưỡng an toàn hay chưa. Quá trình phân tích muốn đảm bảo chính xác buộc phải nhờ tới các phòng thí nghiệm uy tín. Ngoài ra, giá thành sản phẩm trên thị trường khá cao (khoảng 520,000 đồng/hộp) Hình 1.10: Bộ KIT thử methanol trong rượu 1.8. Các nghiên cứu liên quan 1.8.1. Ngoài nước - Sự bùng phát ngộ độc Methanol tại Lybya năm 2013 và Kenya năm 2014 (The Methanol Poisoning Outbreaks in Libya 2013 and Kenya 2014) - Imti Choonara 35
  47. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Trong nghiên cứu này sự bùng phát nhiễm độc methanol tại Libya năm 2013 và Kenya năm 2014 được nhắc đến. Nghiên cứu ba đợt bùng nổ methanol chủ yếu ở Libya (2013) và Kenya (tháng 5 và tháng 7 năm 2014). Nghiên cứu được thực hiện bằng cách sử dụng các báo cáo trường hợp đã thu được từ các cơ sở y tế và báo chí, các bệnh nhân không có tên hoặc nhận dạng được thu thập. Tại Tripoli, Libya, hơn 1000 bệnh nhân đã bị ngộ độc với tỷ lệ tử vong do báo cáo là 10% (101/1066). Ở Kenya, hai vụ bùng phát là 341 và 126 bệnh nhân, với tỷ lệ tử vong là 29% (100/341) và 21% (26/126). Cụ thể hơn vào tháng 5 năm 2014, một vụ dịch lớn xảy ra ở miền trung Kenya. Đa số bệnh nhân được báo cáo đã uống rượu nhiễm độc vào ngày 4 tháng 5. Các báo cáo đầu tiên của nhiều bệnh viện vào ngày 7 tháng 5. Sau đó, các phương tiện truyền thông đã thông báo có 60 người chết và trên 70 người nhập viện tại 6 quận. Thông tin do nhóm MSF địa phương thu thập dựa trên thông tin từ các bệnh viện và các phương tiện truyền thông, đã kết luận có tổng cộng 341 trường hợp ngộ độc, trong đó 100 người chết, tỷ lệ tử vong là 29%. Bệnh nhân chủ yếu là từ các làng nhỏ và khu ổ chuột. Rượu nhiễm độc methanol đã được tìm thấy trong các chai, lọ tại nhà bệnh nhân, chủ yếu là rượu lậu và rượu tự chế. Ở những nước có đói nghèo phổ biến, thị trường chợ đen thường được công nhận hợp lý, có thể bao gồm việc sử dụng methanol. Ngoài ra, ở các nước công nghiệp hóa, nơi giá cồn cao, thị trường bất hợp pháp và nguy cơ nhiễm độc methanol có thể xảy ra. Vì thế, bất kể giá ethanol, lượng methanol lớn có thể được mua ít tốn kém hơn, việc bùng phát cũng xuất hiện ở các nước như Estonia, Cộng hòa Séc, Phần Lan và Ba Lan. - Thảm kịch bùng phát ngộ độc Methanol: Lý do và cách điều trị (Methanol poisoning outbreak tragedy: Reason and Treatment) - Anupam Roy, Kalyani Khanra và Nandan Bhattacharyya Đã có nhiều vụ ngộ độc rượu xảy ra ở Ấn Độ. Những vụ ngộ độc xảy ra hàng loạt bởi việc sử dụng rượu tự nấu của các hộ gia đình. Gây ra cái chết của hơn 177 người ở miền Nam các bang Karnataka và Tamil Nadu vào tháng 5 năm 2008, và cái chết của hơn 43 người vào tháng 7 năm 2009 ở phía Tây bang Gujarat. Và vào ngày 13 tháng 12 năm 2011, một trong những thảm kịch rượu tồi tệ nhất đã xảy ra ở Tây 36
  48. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Bengal khi 170 người chết do tiêu thụ rượu giả. Trong tất cả các trường hợp, nạn nhân chủ yếu là từ nhóm người có thu nhập thấp, bao gồm người có thu nhập hàng ngày, nông dân, chủ cửa hàng nhỏ, lao động giản dị, người bán rong Do không có khả năng mua rượu, nên họ sử dụng rượu ở những quán bar bất hợp pháp, hay mua rượu ở các hộ gia đình tự nấu, những kẻ buôn lậu. Nhưng để làm cho rượu rẻ tiền nhà sản xuất hoặc người bán thường xuyên pha chế lại để tăng dung tích rượu bằng cách thêm nước, methanol và thuốc trừ sâu. Chi phí sản xuất 1,5 lít (gần 70%) cồn là 70 Rupee và đang được bán với giá 130-140 rupee sau khi pha loãng. Sau đó nó được bán cho người tiêu dùng sau khi được chuyển giao tay nhiều lần. Trong quá trình này, rượu được pha loãng với nước do đó làm giảm nồng độ cồn. Để giữ "chất lượng cao" của sản phẩm, methanol và một số loại thuốc trừ sâu đang được thêm vào. Methanol và thuốc trừ sâu tiêu thụ qua rượu có cồn làm cho người tiêu dùng mệt mỏi, và gặp các dấu hiệu, triệu chứng như chóng mặt, nhức đầu Khi rượu pha loãng 1 lít được bán với chi phí 10-12 rupee, người tiêu dùng có thể mua được sản phẩm này một cách dễ dàng. - Ngộ độc rượu methy, kinh nghiệm của một ổ dịch ở Bombay (Methyl alcohol poisoning, Experience of an outbreak in Bombay) - Ravichandran RR, Dudani RA, Almeida AF, Chawla KP, Acharya VN Sự bùng phát ngộ độc methanol được mô tả trong bài báo này xảy ra ở một khu vực ngoại thành của Bombay (ở một địa phương giữa Chembur và Ghatkopar). Hầu hết bệnh nhân đều được nhận vào bệnh viện ngoại biên gần đó. Có 47 bệnh nhân được hướng đến bệnh viện KEM, Bombay. Lịch sử chi tiết được lấy từ tất cả các bệnh nhân trừ hai người bị bệnh nặng. Tất cả các trường hợp đều được kiểm tra kỹ lưỡng, đặc biệt chú ý đến việc tổn thương mắt. Trong số 47 bệnh nhân được nhận vào, 46 người là nam giới và 1 người là nữ, hầu hết trong số họ từ 30 đến 40 tuổi. Khoảng cách giữa việc uống rượu và sự xuất hiện của các triệu chứng dao động từ 8 đến 60 giờ. Đa số bệnh nhân có các triệu chứng trong vòng 12-24 giờ sau khi uống rượu. Khi kiểm tra chi tiết mắt, có tới 33 bệnh nhân được nhận thấy có sự thay đổi về mức độ nghiêm trọng khác nhau. Những thay đổi được ghi nhận là những bệnh 37
  49. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM nhân bị giãn nở đồng tử hoặc không có phản ứng chậm chạp với ánh sáng, sự tăng trương lực của đĩa, tắc nghẽn võng mạc và phù nề, làm mờ vết lõm đĩa, và sau đó là teo quang và các mức độ mất thị lực khác nhau. Nhìn chung, mười lăm bệnh nhân bị tổn thương thị giác vĩnh viễn với mức độ khác nhau. Việc khám nghiệm tử thi trên hai bệnh nhân tử vong trước khi điều trị bất kỳ hình thức nào đã cho thấy có hiện tượng phù não rõ rệt với thoái hóa thần kinh, các mạch máu bị tắc nghẽn. Phân tích hóa học cho biết có sự hiện diện của methanol cũng như ethanol trong tất cả các nội tạng bao gồm cả dạ dày. Đã có nhiều đợt nhiễm độc methanol ở Ấn Độ có tỷ lệ tử vong rất cao. Năm 1971, 90 ca tử vong được báo cáo từ Khopoli do ngộ độc methanol và sau đó là 100 ca tử vong từ Hyderabad; 20 người chết do Madras và hơn 300 người tử vong ở Bangalore cũng đã được báo cáo. Từ Madras năm 1967, Krishnamurthi và cộng sự đã mô tả 87 bệnh nhân ngộ độc methanol được điều trị bằng phương pháp điều trị bằng kiềm kiệt sức và các biện pháp hỗ trợ; 32 bệnh nhân trong loạt của họ đã chết. Sau đó Divekar và cộng sự, từ Bombay, đã mô tả kinh nghiệm của họ trong việc quản lý 45 trường hợp ngộ độc methanol từ Khopoli. Bệnh nhân của họ cũng được điều trị bằng kiềm kiệt sức, ethanol và các biện pháp hỗ trợ. Trong số 45 trường hợp, 7 người đã chết và 3 người bị mù vĩnh viễn. Do đó, có thể thấy từ các báo cáo của Ấn Độ trước đây cho thấy tỷ lệ tử vong cao do ngộ độc methanol là do sự chậm trễ trong việc điều trị. - Báo cáo một trường hợp: Tám người chết vì uống cồn bị nhiễm Methanol tại Pakistan (A case report : Eight fatalities due to drinking methanol-tainted alcohol in Pakistan) – Humera Shafi. Muhammad Imran, Hafiz Faisal Usman, Muhammad Sarwar, Muhammad Ashraf Tahir. Việc tiêu thụ và bán rượu, không phân biệt tuổi tác, là bất hợp pháp ở Pakistan nhưng hàng năm vẫn có hàng chục người bị mất mạng mỗi năm sau khi tiêu thụ rượu nhà nấu bị nhiễm methanol. Trong bài báo này, một sự cố đã xảy ra vào tháng 7 năm 2013 tại Faisalabad, một thành phố ở tỉnh Punjab phía đông Pakistan đã được trình bày, dẫn đến tử vong sau khi uống các loại rượu lậu bị ô nhiễm methanol. Một cuộc 38
  50. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM điều tra đã được đưa ra để điều tra vụ việc và ủy ban điều tra cũng được thành lập dưới sự quản lý của Bộ Nội vụ Punjab để xem xét vấn đề này. Nhà cung cấp chất độc hại nói với cảnh sát rằng ông đã trộn một hóa chất (methanol) vào rượu để làm cho nó ngon hơn; ông tiếp tục thú nhận rằng ông đã mua methanol từ một bác sĩ. Các ca tử vong liên quan đến methanol được báo cáo trong bài báo này là của bệnh nhân nam khoẻ mạnh có tiền sử tiêu thụ rượu. Các triệu chứng như thị lực mờ, lượng axit chuyển hóa nặng với mức độ bicarbonate huyết thanh giảm, tăng độ thanh lọc huyết thanh trung bình và khoảng cách anion tăng lên mạnh mẽ được chẩn đoán là nhiễm độc methanol. Thêm ethanol trong tất cả các nạn nhân được tìm thấy ở mức methanol (0,04-0,25g /dl trong máu và 0,014-0,06 g / dl trong dạ dày). Ethanol bị hấp thụ đồng thời chuyển hóa methanol chậm và kéo dài thời gian phát tác (12-72 giờ). Cơ chế có thể xảy ra nhất của tử vong do methanol là ngừng hô hấp đột ngột do tình trạng ứ đọng histotoxic do cytochrome oxidase ức chế. 1.8.2. Trong nước - Xác định hàm lượng một số độc chất độc hại trong rượu chưng cất, KS.Nguyễn Việt Khang, Trường Đại học Cần Thơ Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá chất lượng các loại rượu chưng cất tại Việt Nam. Trong đó hàm lượng methanol được xác định bằng phương pháp quang phổ UV-Vis. Kết quả thu được qua khảo sát 15 mẫu rượu thu mua tại những cơ sở sản xuất hộ gia đình trên địa bàn thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long hàm lượng methanol trong khoảng từ 0,2619-1,0857 %o (trong 1L ethanol 100o) , với 1/15 mẫu không đạt chỉ tiêu về hàm lượng methanol theo TCVN 7043-2013. - Methanol và ngộ độc methanol, GS.TS.Nguyễn Thị Dụ - Trung tâm chống độc Bệnh viện Bạch Mai Trong báo cáo này, GS.TS. Nguyễn Thị Dụ đã tổng quát về quá trình chuyển hóa, đào thải methanol trong cơ thể người, các tác động của chất độc lên cơ thể, ngoài ra các biện pháp điều trị và chuẩn đoán ngộ độc methanol cũng được nhắc đến. Methanol là một cồn vốn có 1 carbon, khi uống, methanol hấp thu nhanh qua đường tiêu hoá vào máu, không gắn vào protein. Nồng độ đỉnh đạt được từ 30 đến 240 39
  51. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM phút, chuyển hoá chủ yếu ở gan (> 85%) còn số ít đào thải nguyên vẹn qua thận (3%), và hơi thở (< 10%). Methanol được chuyển hoá rất chậm, thông qua alcohol dehydgenase để tạo thành formaldehyde rồi thành acid formic và sự ngộ độc thầm lặng của anion formate. Chẩn đoán ngộ độc Methanol rất khó khăn, chủ yếu dựa vào hỏi bệnh, đánh giá triệu chứng đặc hiệu trên lâm sàng, phát hiện toan chuyển hoá, đo khoảng trống thẩm thấu (OG) và anion (AG); cuối cùng là đo trực tiếp methanol bởi phương pháp sắc ký khí (gas chrowatography) nhưng biện pháp này rất ít nơi làm được, thậm chí nếu làm dược thường không thể làm trong 24 giờ. Vì thế, các biện pháp ban đầu nhằm đào thải methanol ra ngoài đường tiêu hoá đều không cần thiết ít tác dụng như : rửa dạ dày cho uống than hoạt, bởi lẽ khi uống Methanol hấp thu rất nhanh, mà phần lớn bệnh nhân lại đến muộn. Kiểm soát chức năng sống là việc cần thiết đầu tiên; giải quyết ngay tình trạng toan chuyển hoá bằng truyền Bicarbonat natri (500 – 800 mEq) trong vài giờ đầu nhằm giảm một số lượng acid formic không phân ly. Giảm lượng Formate vào thần kinh trung ương và giảm độc cho mắt. - Chất lượng rượu truyền thống, tỉ lệ và các yếu tố liên quan đến rối loạn sử dụng rượu bia ở nam giới tại thị trấn Thái Hòa, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương năm 2013, ThS. Trần Minh Hoàng, Chi cục An toàn vệ sinh thực phẩm tỉnh Bình Dương. Nghiên cứu nhầm xác định tỉ lệ mẫu rượu truyền thống đạt chất lượng, tỉ lệ và các yếu tố liên quan đến rối loạn sử dụng rượu bia ở nam giới trong độ tuổi lao động. Nghiên cứu được thực hiện trên tất cả 49 cửa hàng kinh doanh rượu và 360 nam giới trong độ tuổi lao động, được chọn theo phương pháp ngẫu nhiên hệ thống. Sử dụng bộ câu hỏi AUDIT để phỏng vấn trực tiếp xác định mức độ sử dụng rượu bia và phương pháp xác định theo QCVN 6-3:2010/BYT để đánh giá chất lượng rượu. Nghiên cứu sử dụng phép kiểm chi bình phương để xác định mối liên quan giữa các biến số. Kết quả nghiên cứu cho thấy 100% mẫu rượu không đạt chỉ tiêu Aldehyde, Furfurol và 16,3% mẫu rượu không đạt chỉ tiêu Methanol. Trong 315 đối tượng nghiên cứu có uống rượu bia trong năm qua, tỉ lệ rối loạn sử dụng rượu bia là 24,4% (uống 40
  52. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM rượu nguy cơ 12,7%, uống rượu mức có hại 6%, nghiện rượu là 5,7%), tỉ lệ nam giới có kiến thức về rượu bia là rất thấp. - Sự cố ngộ độc rượu tập thể ở Lai Châu tháng 2/2017 Đây được xem là vụ ngộ độc rượu nghiêm trọng nhất tính từ đầu năm 2017 đến nay. Tổng số người tử vong trong vụ ngộ độc lên đến 10 bệnh nhân, trong đó 8 bệnh nhân tử vong trước khi đến bệnh viện, 69 người bị ảnh hưởng. Sau khi tiến hành kiểm nghiệm, Viện Kiểm nghiệm An toàn vệ sinh thực phẩm tỉnh Lai Châu kết luận, 3 mẫu rượu được lấy tại hiện trường có kết quả kiểm nghiệm hàm lượng methanol lần lượt là 970mg/l cồn 100o, 556000 mg/l cồn 100o và 475000 mg/l cồn 100o. Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn và Tiêu chuẩn quốc gia về rượu trắng thì hàm lượng methanol trong rượu không được lớn hơn 100 mg/l cồn 100o. Như vậy, kết quả kiểm nghiệm cho thấy, hàm lượng methanol của 3 mẫu rượu lấy tại vụ ngộ độc hàng loạt tại Lai Châu vượt ngưỡng cho phép rất nhiều lần. 41
  53. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu Chọn khu vực khảo sát và lấy mẫu tại các quận, huyện có mức độ sử dụng rượu cao, cụ thể là 13 quận và 1 huyện tại Tp.HCM, như: quận Thủ Đức, quận Bình Tân, quận Bình Thạnh, quận Tân Bình, quận Tân Phú, quận 9, quận 12, quận 2, quận 10, quận 7, quận 8, quận Phú Nhuận, quận Gò Vấp và huyện Hóc Môn. Hình 2.1: Bản đồ các khu vực lấy mẫu Quận 2 là một quận nội thành, nằm ở phía Đông của Tp.HCM, trên tả ngạn sông Sài Gòn. Tổng diện tích tự nhiên của quận 2 là 5017 ha. Địa hình quận 2 bao gồm cả gò và bưng, kênh rạch chiếm 24,7% tổng diện tích tự nhiên, phần lớn địa hình thấp trũng, có độ cao trung bình khoảng từ 1,5m đến 3m với mực nước biển, độ dốc theo hướng Bắc – Nam. Đây là vùng bưng trũng, bị nhiễm phèn, mặn, thường ngập nước 42
  54. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM lúc triều cường, nên sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn, muốn có năng suất và hiệu quả cao phải đầu tư lớn. Quá trình đô thị hóa thúc đẩy kinh tế phát triển, giúp thu nhập bình quân của người dân Quận 2 tăng lên rõ rệt sau 10 năm: từ 9,7 triệu đồng/người năm 1997 tăng lên 95 triệu đồng/người năm 2007, tăng gần 10 lần. Theo đó, chi tiêu bình quân đầu người của Quận 2 tăng liên tục, năm 1997 chi tiêu bình quân của người dân là 334000 đồng/người/tháng, đến năm 2007 đã tăng lên 1025000 đồng/người/tháng, với xu hướng tăng dần. Kinh tế các hộ gia đình giàu lên nhanh chóng nhờ sự sang nhượng đất đai hoặc được đền bù giải tỏa trong quá trình đô thị hóa, khiến họ bỏ bê việc làm, có tư tưởng hưởng thụ cuộc sống, ăn chơi và rơi vào nhiều tệ nạn xã hội, đặc biệt là tình trạng nhậu nhẹt, sử dụng rượu bia quá mức. Quận 7 là quận thuộc địa phận Thành phố Hồ Chí Minh, từng là một phần của huyện Nhà Bè trước kia. Quận 7 nổi tiếng với khu chế xuất Tân Thuận, công viên giải trí Wonderland, và Khu đô thị mới Phú Mỹ Hưng. Được hình thành từ 5 xã phía Bắc và một phần Thị trấn huyện Nhà Bè cũ với tổng diện tích tự nhiên là 3576 ha nằm về phía Đông nam Tp.HCM. Địa hình quận 7 tương đối bằng phẳng, độ cao địa hình thay đổi không lớn, trung bình 0,6m đến 1,5m. Thổ nhưỡng của Quận 7 thuộc loại đất phèn mặn. Nguồn nước chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều, một nữa năm ngọt, một nữa năm mặn, độ mặn tăng cao và kéo dài ngay cả trong mùa mưa. Hệ thông sông rạch chính của quận 7 bao gồm sông Sài Gòn, sông Nhà Bè, sông Phú Xuân, rạch Đĩa, rạch Ông Lớn, kênh Tẻ và nhiều rạch nhỏ. Quận có khoảng 1020 ha sông rạch, chiếm 28,38% diện tích tự nhiên.Trung bình hàng năm nhiệt độ là 270C, lượng mưa là 330 mm, độ ẩm trong năm 80%. Kể từ khi được thành lập (4/1997) với dân số là 90920 nhân khẩu, nhưng chỉ sau gần 1 năm (12/1997) theo thống kê của quận, dân số đã tăng lên 97.806 người, tăng 7,57% và tính đến ngày 01/04/2001 dân số của quận đã lên đến 115.024 người, tốc độ 43
  55. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM tăng dân số đã lên đến 8,38% so với năm 1997. Xét cơ cấu dân số theo độ tuổi, tỷ lệ dân số trong độ tuổi từ 15-34 tuổi chiếm 42,3% tổng dân số của quận. Quận 8 thuộc khu vực nội thành và nằm ở phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh. Quận có diện tích tự nhiên 1917,49 ha, dân số 423129 người, gồm 16 đơn vị hành chính cấp phường. Địa hình và địa mạo Quận 8 được hình thành bởi sự chia cắt của các con sông và kênh rạch. Địa hình bằng phẳng, độ dốc của địa hình nhỏ hơn 0,1% nhưng thấp, trũng. Cao độ trung bình của quận là 1,2m trong đó khu vực có độ cao thấp nhất là phường 7 (0,3m) và khu vực có độ cao cao nhất là phường 2 (2,0m). Đặc điểm địa mạo (hay hình thể) của Quận bị các kênh Đôi, Tầu Hủ, sông Cần Giuộc, rạch Hiệp Ân, rạch Ông Lớn, Ông Nhỏ, Xóm Củi, Ruột Ngựa, Bà Tàng, Lò Gốm, Kênh Ngang số 1, Kênh Ngang số 2, Kênh Ngang số 3 lại chia nhỏ Quận 8 thành những khu vực riêng biệt được kết nối qua hệ thống cầu. Quận 8 nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất cận xích đạo với 2 mùa rõ rệt mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Các tầng lớp dân cư, tôn giáo ở Quận 8 dù từ nhiều nguồn gốc, thành phần đa dạng khác nhau, nhưng chủ yếu là người lao động nghèo, nông dân và công nhân khuân vác, làm thuê, vì thế trình độ của người dân còn thấp, tình trạng lạm dụng rượu bia cao. 2.2. Phương tiện nghiên cứu 2.2.1. Thiết bị - dụng cụ - Cân phân tích - Máy đo quang phổ UV-Vis - Bếp cách thủy - Bếp điện - Một số dụng cụ thủy tinh thông thường: pipet, bình định mức, bình thủy tinh, cốc thủy tinh, ống nghiệm 2.2.2. Hóa chất sử dụng Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương 44
  56. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM - H3PO4 - KMnO4 - Na2S2O5 - H2SO4 đặc - Acid Chromotropic (C10H8O8S2) - Cồn tuyệt đối (không có methanol) - Methanol (CH3OH) 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp khảo sát, lấy mẫu Tiến hành khảo sát trên địa bàn Tp.HCM, Lựa chọn những loại rượu có mức độ tiêu thụ cao trên thị trường hiện nay, các mẫu rượu được mua của hộ gia đình tự nấu, cửa hàng tạp hóa hoặc cơ sở kinh doanh. Bảng 2.1: Các mẫu rượu trắng khảo sát Loại Ký hiệu Hình thức Địa chỉ lấy mẫu rượu mẫu bán Số 45, đường Linh Đông, phường Hiệp Bình MS-01 Hộ gia đình Chánh, quận Thủ Đức, Tp.HCM Số 69/35, đường D2, phường 25, quận Bình Cửa hàng MS-02 Thạnh, Tp.HCM tạp hóa Rượu Số 369, đường Kha Vạn Cân, phường Hiệp Bình Gạo MS-03 Quán nhậu Chánh, quận Thủ Đức, Tp.HCM Số 56C, đường Linh Đông, phường Hiệp Bình MS-04 Hộ gia đình Chánh, quận Thủ Đức, Tp.HCM Số 233/2, đường Nam Hòa, KP1, phường Phước MS-05 Hộ gia đình Long A, Quận 9, Tp.HCM Số 39, đường Trần Văn Cẩn, phường Tân Thới Rượu MS-06 Hộ gia đình Hòa, quận Tân Phú, Tp.HCM Gò Đen MS-07 Số 51, Đường số 1, phường 11, quận Gò Vấp, Cơ sở kinh 45
  57. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Tp,HCM doanh Số 212, đường Tân Hòa Đông, phường Bình Trị Cửa hàng MS-08 Đông, quận Bình Tân, Tp.HCM tạp hóa Số 8/9, đường Đỗ Công Tường, phường Tân Cơ sở kinh MS-09 Quý, quận Tân Phú, Tp.HCM doanh Số 22, đường Tô Ngọc Vân, phường Linh Cơ sở kinh MS-10 Chiểu, quận Thủ Đức, Tp.HCM doanh Số 7, đường Lê Hoàng Phái, phường 17, quận Cơ sở kinh MS-11 Gò Vấp, Tp.HCM doanh Số 39A, đường số 23, khu phố 5, phường Hiệp Cửa hàng MS-12 Bình Chánh, quận Thủ Đức, Tp.HCM tạp hóa Rượu Số 283/3, đường Nơ Trang Long, phường 13, Cửa hàng MS-13 Bàu Đá quận Bình Thạnh, Tp.HCM tạp hóa Số 68, đường An Dương Vương, phường 16, Cơ sở kinh MS-14 quận 8, Tp.HCM doanh Số 49/2, đường Nguyễn Đăng Giai, phường Cơ sở kinh MS-15 Thảo Điền, quận 2, Tp.HCM doanh Số 33, đường 27, phường Hiệp Bình Chánh, Cửa hàng MS-16 quận Thủ Đức, Tp.HCM tạp hóa Số 296, đường Nguyễn Duy Trinh, phường Bình Cơ sở kinh MS-17 Trưng Tây, quận 2, Tp.HCM doanh Rượu Số 12, đường số 147, phường Phước Long B, Cửa hàng Vodka MS-18 quận 9, Tp.HCM tạp hóa Hà Nội Số 221/66, đường Đông Thạnh, huyện Hóc Cơ sở kinh MS-19 Môn, Tp.HCM doanh Số 2025/40 Quốc Lộ 1A, P. Đông Hưng Thuận, Cơ sở kinh MS-20 Quận 12, Tp.HCM doanh Rượu MS-21 Số 183, đường Phạm Văn Hai, phường 5, quận Hộ gia đình 46
  58. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Nếp Hà Tân Bình, Tp.HCM Nội Số 36/64, đường Huỳnh Thiện Lộc, phường Hòa Cơ sở kinh MS-22 Thạnh, quận Tân Phú, Tp.HCM doanh Số 133, đường Lê Văn Lương, phường Tân Cơ sở kinh MS-23 Hưng, quận 7, Tp.HCM doanh Số 39A, đường số 23, khu phố 5, phường Hiệp Cửa hàng MS-24 Bình Chánh, quận Thủ Đức, Tp.HCM tạp hóa 83/494 F1, đường Nguyễn Kiệm, Phường 3, Gò Cơ sở kinh MS-25 Vấp, Tp.HCM doanh Đường số 10, phường Linh Trung, quận Thủ MS-26 Quán nhậu Đức, Tp.HCM Đường Trường Sa, phường 2, quận Phú Nhuận, Rượu MS-27 Quán nhậu Tp.HCM không Số 26, đường Tên Lửa, phường An Lạc A, quận rõ MS-28 Quán nhậu Bình Tân, Tp.HCM nguồn Số 253, đường số 7, phường Bình Trị Đông B, gốc MS-29 Quán nhậu quận Bình Tân, Tp.HCM Hẻm 343, đường Tô Hiến Thành, phường 12, MS-30 Quán nhậu quận 10, Tp.HCM Mẫu được bảo quản trong chai nhựa hoặc lọ thủy tinh, đặt ở nơi thoáng mát, trong điều kiện tự nhiên, tham khảo theo thông tư của Bộ Tài nguyên và Môi trường số 10/2007/TT-BTNMT hướng dẫn bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường 2.3.2. Phương pháp phân tích Nguyên tắc: Sự chuyển hóa của methanol có trong phần mẫu thử thành formaldehyd do quá trình oxi hóa với dung dịch kali permanganate trong acid phosphoric. Phản ứng của formaldehyde được tạo thành với acid chromotropic 47
  59. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Oxy hóa methanol trong rượu thử bằng KMnO4 trong môi trường acid (H2SO4) tạo ra formaldehyde. 5CH3OH + 2KMnO4 + 3H2SO4 5HCHO +2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Sau đó cho tác dụng với choromotropic acid tạo ra sản phẩm có màu hồng tím, đo độ hấp thu ở bước sóng 575 nm cùng với dãy chuẩn của methanol được chuẩn bị trong điều kiện. Xác định theo TCVN 9637-7-2013 Mẫu được pha loãng về độ cồn 5-6% ABV. Dùng pipet hút 2ml dung dịch mẫu cho vào ống nghiệm. Thêm vào 1ml dung dịch KMnO4 và sau 15 phút thêm 0,6ml dung dịch dinatri disulfit. Các dung dịch này sẽ không có màu, trong khi làm mát với đá, thêm 10ml dung dịch acid chromotropic, gia nhiệt trong bồn cách thủy, kiểm soát nhiệt độ tại 70oC ± 2oC trong khoảng 20 phút. Lấy các ống nghiệm ra khỏi bồn cách thủy và để nguội. Đo độ hấp thụ ở bước sóng 575 nm. Sau đó sử dụng đường chuẩn để xác định thể tích methanol tương ứng với giá trị của phép đo quang. 2.3.3. Phương pháp so sánh Kết quả phân tích được kiểm tra với quy định về hàm lượng methanol trong TCVN 7043-2013 So sánh số liệu phân tích được khi dùng acid Chromotropic với bộ KIT kiểm tra nhanh hàm lượng methanol để đánh giá mức độ nhận biết methanol trong rượu. 2.4. Bố trí thí nghiệm 2.4.1. Chuẩn bị hóa chất và mẫu thử - KMnO4, dung dịch 30g/l trong acid phosphoric: Hòa tan 3g kali permanganate trong một ít nước, thêm 15,5 ml dung dịch acid orthophosphoric, khối lượng riêng 1,69 g/ml, pha loãng đến 100ml bằng nước và lắc đều - Na2S2O5, dung dịch 100%: Hòa tan 10g Na2S2O5 trong nước và pha loãng đến 100ml, lắc đều. - Acid chromotropic: Hòa tan 0,1g acid chromotropic, hoặc muối dinatri của nó trong 10ml nước. Trong khi làm lạnh, thêm 90ml acid sulfuric có khối lượng riêng khoảng 1,81g/ml, dung dịch khoảng 90% (theo khối lượng) và lắc đều. 48
  60. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM - Methanol, pha dung dịch tiêu chuẩn: + Dung dịch 1: Cho 1ml methanol tuyệt đối vào bình định mức dung tích 250ml, thêm lượng ethanol không chứa methanol tương đương với 99ml ethanol khan, pha loãng đến vạch mức bằng nước và lắc đều. 1ml của dung dịch này chứa 0,004ml methanol. + Dung dịch 2: Cho 25ml dung dịch 1 vào bình định mức dung tích 200ml, pha loãng đến vạch mức bằng nước và lắc đều. 1ml dung dịch này chứa 0,0005ml methanol. - Mẫu thử: Lấy 5ml mẫu thử cho vào bình định mức 100ml, dùng nước pha loãng đến vạch mức và lắc đều. 2.4.2. Thí nghiệm 1: Chuẩn bị đường chuẩn  Bố trí thí nghiệm Lấy một loạt 6 bình định mức (đánh số thứ tự từ 1 đến 6) dung tích 100ml, cho những lượng dung dịch methanol tiêu chuẩn nêu trong Bảng 2.2, pha loãng đến vạch mức bằng dung dịch ethanol không chứa methanol 5% (theo thể tích) trong nước và lắc đều. Bảng 2.2: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol Dung dịch tiêu Thể tích tương Hàm lượng chuẩn methanol STT ứng methanol, methanol, (dung dịch 2), ml/l mg/l ml 1 0* 0 0 2 0,2 0,001 0,8 3 0,4 0,002 1,6 4 0,6 0,003 2,4 5 0,8 0,004 3,2 6 1 0,005 4,0 *dung dịch bổ chính 49
  61. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Lấy một loạt 6 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml mỗi dung dịch tiêu chuẩn methanol đã pha loãng như trên. Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch KMnO4 (dung dịch 30g/l trong acid phosphoric), lắc đều. Sau 15 phút thêm tiếp 0,6ml dung dịch Na2S2O5. Các dung dịch này sẽ không có màu, trong khi làm mát với đá, thêm 10ml dung dịch acid chromotropic, gia nhiệt trong bồn cách thủy, kiểm soát nhiệt độ tại 70oC ± 2oC trong khoảng 20 phút. Lấy các ống nghiệm ra khỏi bồn cách thủy và để nguội. Chú ý: Nếu màu của dung dịch bổ chính đậm hơn màu của dung dịch đo màu tiêu chuẩn pha loãng nhất, làm sạch acid chromotropic hoặc muối dinatri của nó theo quy định (mục 3.3.2, TCVN 9637-7:2013)  Ghi nhận kết quả Sử dụng quang phổ kế, đặt bước sóng trong khoảng 570nm , tiến hành phép đo quang trên từng dung dịch đo màu tiêu chuẩn sau khi điều chỉnh thiết bị về dải hấp thụ 0 theo dung dịch ethanol 5% (theo thể tích) trong nước.  Vẽ đồ thị Loại bỏ dải hấp thụ của dung dịch bổ chính ra khỏi dải hấp thụ của các dung dịch đo màu tiêu chuẩn. Vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel. 2.4.3. Thí nghiệm 2: Xây dựng thang đo xác định hàm lượng methanol trong rượu  Bố trí thí nghiệm Lấy một loạt 8 bình định mức (đánh số thứ tự từ 1 đến 8) dung tích 100ml, cho những lượng dung dịch methanol tiêu chuẩn nêu trong Bảng 3.4, pha loãng đến vạch mức bằng dung dịch ethanol không chứa methanol 5% (theo thể tích) trong nước và lắc đều. Bảng 2.3: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol xác định thang đo Dung dịch tiêu chuẩn Thể tích tương ứng Hàm lượng STT methanol (dung dịch 1), methanol, ml/l methanol, 50
  62. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM ml mg/l 7 0,8 0,032 25 8 1,6 0,063 50 9 2,4 0,095 75 10 3,15 0,126 100 11 6,3 0,253 200 12 9,5 0,378 300 13 12,6 0,505 400 14 16 0,640 500 Lấy 8 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml mỗi dung dịch tiêu chuẩn methanol đã pha loãng như trên. Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch KMnO4 (dung dịch 30g/l trong acid phosphoric), lắc đều. Sau 15 phút thêm tiếp 0,6ml dung dịch Na2S2O5. Các dung dịch này sẽ không có màu, trong khi làm mát với đá, thêm 10ml dung dịch acid chromotropic, gia nhiệt trong bồn cách thủy, kiểm soát nhiệt độ tại 70oC ± 2oC trong khoảng 20 phút. Lấy các ống nghiệm ra khỏi bồn cách thủy và để nguội.  Ghi nhận kết quả Sử dụng quang phổ kế, đặt bước sóng trong khoảng 570nm , tiến hành phép đo quang trên từng dung dịch sau khi điều chỉnh thiết bị về dải hấp thụ 0 theo dung dịch ethanol 5% (theo thể tích) trong nước. 2.4.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng phát hiện Methanol, sử dụng các chất màu thực vật  Bố trí thí nghiệm - Thử nghiệm đối với chất màu betacyanin trong củ dền Tiến hành sơ chế củ dền để có được chất màu, thu chất màu ở hai dạng: dạng bột và dạng nước. Quy trình thực hiện như hình 2.2 51
  63. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Hình 2.2: Sơ chế lấy chất màu từ củ dền Lấy một loạt 6 bình định mức (đánh số thứ tự từ 1 đến 6) dung tích 100ml, cho những lượng dung dịch methanol tiêu chuẩn nêu trong Bảng 2.4, pha loãng đến vạch mức bằng dung dịch ethanol không chứa methanol 5% (theo thể tích) trong nước và lắc đều. Bảng 2.4: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn methanol Dung dịch tiêu chuẩn Thể tích tương ứng Hàm lượng STT methanol methanol, ml/l methanol, mg/l (dung dịch 2), ml 1 0* 0 0 2 1 0,005 4 3 2,5 0,0125 10 4 5 0,025 19,8 52
  64. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM 5 10 0,05 39,6 6 20 0,1 79,2 *dung dịch bổ chính Trường hợp 1: Khử Methanol về Formaldehyde Lấy một loạt 6 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml mỗi dung dịch tiêu chuẩn methanol đã pha loãng như trên. Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch KMnO4 (dung dịch 30g/l trong acid phosphoric), lắc đều. Sau 15 phút thêm tiếp 0,6ml dung dịch Na2S2O5. Lắc đều, các dung dịch này sẽ mất màu. + Với trường hợp chất màu ở dạng nước, cho thêm vào mỗi ống nghiệm 1ml dung dịch chất màu betacyanin, lắc đều. Đợi khoảng 5 phút, xem kết quả. + Với trường hợp chất màu ở dạng bột, cho thêm vào mỗi ống nghiệm 0,05g chất màu betacyanin, lắc đều. Sau 15 phút, lọc dung dịch qua giấy lọc. Xem kết quả. Trường hợp 2: Không khử Methanol về Formaldehyde + Với trường hợp chất màu ở dạng nước, cho thêm vào mỗi bình định mức 1ml dung dịch chất màu betacyanin, lắc đều. Đợi khoảng 5 phút, xem kết quả. + Với trường hợp chất màu ở dạng bột, cho thêm vào mỗi bình định mức 0,05g chất màu betacyanin, lắc đều. Sau 15 phút, lọc dung dịch qua giấy lọc. Xem kết quả  Ghi nhận kết quả Sử dụng quang phổ kế, đặt bước sóng trong khoảng 570nm , tiến hành phép đo quang trên từng dung dịch trong từng trường hợp sau khi điều chỉnh thiết bị về dải hấp thụ 0 theo dung dịch ethanol 5% (theo thể tích) trong nước. - Thử nghiệm đối với chất màu curcumin trong củ nghệ Tiến hành sơ chế củ nghệ để có được chất màu, thu chất màu ở dạng bột. Quy trình thực hiện như hình 2.3 Hình 2.3: Sơ chế lấy chất màu từ củ nghệ 53
  65. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐỘC CHẤT METHANOL TRONG RƯỢU TRẮNG TẠI TP.HCM Lấy một loạt 6 bình định mức (đánh số thứ tự từ 1 đến 6) dung tích 100ml, cho những lượng dung dịch methanol tiêu chuẩn nêu trong Bảng 2.4, pha loãng đến vạch mức bằng dung dịch ethanol không chứa methanol 5% (theo thể tích) trong nước và lắc đều. Trường hợp 1: Khử Methanol về Formaldehyde Lấy một loạt 6 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml mỗi dung dịch tiêu chuẩn methanol đã pha loãng như trên. Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch KMnO4 (dung dịch 30g/l trong acid phosphoric), lắc đều. Sau 15 phút thêm tiếp 0,6ml dung dịch Na2S2O5. Lắc đều, các dung dịch này sẽ mất màu. Cho thêm vào mỗi ống nghiệm 0,05g chất màu curcumin, lắc đều. Sau 15 phút, lọc dung dịch qua giấy lọc. Xem kết quả Trường hợp 2: Không khử Methanol về Formaldehyde Cho thêm vào mỗi bình định mức 0,05g chất màu curcumin, lắc đều. Sau 15 phút, lọc dung dịch qua giấy lọc. Xem kết quả.  Ghi nhận kết quả Sử dụng quang phổ kế, đặt bước sóng trong khoảng 570nm , tiến hành phép đo quang trên từng dung dịch trong từng trường hợp sau khi điều chỉnh thiết bị về dải hấp thụ 0 theo dung dịch ethanol 5% (theo thể tích) trong nước. Tiến hành tương tự các bước như trên đối với chất màu của bột cà phê, củ cà rốt, bắp cải tím và lá dứa. 2.4.5. Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng Methanol trong mẫu rượu  Bố trí thí nghiệm Lấy 2ml dung dịch mẫu thử đã pha loãng, cho vào trong ống nghiệm. Thêm vào ống 1ml dung dịch KMnO4 (dung dịch 30g/l trong acid phosphoric), lắc đều. Sau 15 phút thêm tiếp 0,6ml dung dịch Na2S2O5. Các dung dịch này sẽ không có màu, trong khi làm mát với đá, thêm 10ml dung dịch acid chromotropic, gia nhiệt trong bồn cách thủy, kiểm soát nhiệt độ tại 70oC ± 2oC trong khoảng 20 phút. Lấy các ống nghiệm ra khỏi bồn cách thủy và để nguội 54