เจ๋ง! บริการเครื่องชี้แหล่งผลิตของแท้ ส่องสารเติมแต่งในอาหาร-เครื่องดื่ม

ดร.ชุติมา  เอี่ยมโชติชวลิต ผู้ว่าการสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) กล่าวว่า เครื่องไอโซโทปเรโซแมสสเปคโตรเมตรีชนิด IRMS เป็นเทคนิคที่ใช้ในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของอัตราส่วนของไอโซโทปที่เสถียรของธาตุต่างๆ ในตัวอย่าง ใช้สำหรับการหาความแตกต่างของอัตราส่วนไอโซโทป ที่แตกต่างกันของจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียส

โดยเทคนิคนี้สามารถให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับแหล่งที่มา แหล่งผลิต แหล่งของวัตถุดิบ อายุของตัวอย่าง โดยมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านชีววิทยา ธรณีวิทยา นิติวิทยาศาสตร์ งานอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อบ่งชี้แหล่งผลิตความเป็นของแท้ (Authenticity)

และการตรวจจับการปลอมปน (Adulteration) เช่น การใช้ 13C values ในการตรวจจับการปลอมปนน้ำตาลในน้ำผลไม้ 100%  โดยอาศัยหลักการเรื่องการสังเคราะห์แสงของพืช C3 และ C4 หรือ CAM  เป็นต้น

 

ด้าน ดร.วดี  วิชัยดิษฐ์ ผู้อำนวยการศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา วว. กล่าวว่า ไอโซโทปเรโชแมสสเปคโตรเมตรีเป็นเทคนิคที่ใช้ในการวิเคราะห์หาอัตราส่วนไอโซโทป (Isotope ratio) ของธาตุต่างๆในตัวอย่าง ทั้งคาร์บอน-13C/12C, ไนโตรเจน-15N/14N, ไฮโดรเจน-2H or D/1H, ออกซิเจน-18O/16O และกำมะถัน-34S/32S  

การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและชีวภาพของตัวอย่างในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ตัวอย่างชนิดเดียวกันหรือสารตัวเดียวกันมีอัตราส่วนไอโซโทปของธาตุต่างๆ แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

 

 

เปรียบเสมือนลายนิ้วมือ (Isotopic fingerprints) ที่มีความเฉพาะเจาะจง ทำให้การวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุถูกนำไปใช้ในงานด้านต่างๆ อย่างแพร่หลาย อาทิ งานด้านนิติวิทยาศาสตร์ งานด้านความมั่นคง วิทยาศาสตร์การแพทย์ เภสัชวิทยา พฤษศาสตร์ ปิโตรเคมี สิ่งแวดล้อม  อาหารและเครื่องดื่ม

โดยการตรวจสอบเพื่อบ่งชี้ความเป็นของแท้ของผลิตภัณฑ์และการตรวจสอบการปลอมปน (Authenticity and Adulteration) นอกจากเป็นการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์แล้ว ยังสามารถใช้เป็นการบ่งชี้ทางภูมิศาสตร์ในการสร้างอัตลักษณ์ของสินค้า เพื่อเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันให้กับสินค้า

ปัญหาการปลอมปนในปัจจุบันพบทั้งการเติมสารเติมแต่งและน้ำในผลิตภัณฑ์ เช่น การเติมสารให้ความหวานในน้ำผลไม้ 100% การเติมน้ำตาลอ้อยในน้ำผึ้ง การเติมสารให้ความหวานและน้ำในไวน์ รวมถึงการระบุแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์ไม่สอดคล้องกับความเป็นจริง (mislabeling) เช่น การระบุแหล่งที่มาของเมล็ดกาแฟ หรือการระบุชนิดของน้ำตาลระหว่าง cane sugar กับ beet sugar เป็นต้น  

ขณะที่ นางสุภาพร  จิรไกรโกศล  ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการชีวเคมีและจุลชีววิทยา วว. กล่าวว่า การวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุต่างๆ ในตัวอย่างด้วยเครื่องไอโซโทปเรโชแมสสเปคโตรเมตรี (IRMS) จะเริ่มจากการเปลี่ยนธาตุต่างๆ ได้แก่

• ธาตุไฮโดรเจนให้กลายเป็นแก๊สไฮโดรเจน  
• ธาตุคาร์บอนให้กลายเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  
• ธาตุออกซิเจนให้กลายเป็นแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์
• ธาตุไนโตรเจนให้กลายเป็นแก๊สไนโตรเจน
• ธาตุซัลเฟอร์ให้กลายเป็นแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์

การเปลี่ยนรูปสารประกอบต้องเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ หลังจากนั้นจะทำการวิเคราะห์หาอัตราส่วนไอโซโทปของธาตุต่างๆ ในตัวอย่าง โดยการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนี้อาจแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ

การวิเคราะห์องค์ประกอบทั้งหมดในตัวอย่างรวมกัน (bulk analysis) โดยทั้งตัวอย่างที่เป็นของแข็งหรือของเหลวจะเปลี่ยนเป็นแก๊สต่างๆ ด้วยความร้อนสูง

ซึ่งมีด้วยกัน 2 แบบ คือ Combustion กับ Pyrolysis และแบบแยกแต่ละองค์ประกอบที่มีในตัวอย่าง (Specific compound analysis)

โดยเริ่มต้นจากการแยกสารประกอบในตัวอย่างออกจากกันด้วยเทคนิคโครมาโทรกราฟที่เหมาะสม ก่อนนำเข้าสู่เครื่อง IRMS ผลการวัดที่ได้จะรายงานในรูปของความแตกต่างระหว่างอัตราส่วนไอโซโทปเสถียรของตัวอย่างเทียบกับอัตราส่วนไอโซโทปเสถียรของสารอ้างอิงมาตรฐาน โดยแสดงในรูปสัญลักษณ์ delta และหน่วยเป็น ‰ อ่านว่า per mil หรือ pasts per thousand  

             วิธีมาตรฐานการทดสอบอัตราส่วนไอโซโทปของธาตุในงานอาหารและเครื่องดื่ม เป็นวิธีที่องค์กรระดับประเทศและนานาชาติเลือกนำมาใช้ เช่น   AIJN, EU, IFU, Codex เป็นต้น  ตัวอย่างการนำเครื่องไอโซโทปเรโชแมสสเปคโตรเมตรีไปใช้ ดังนี้

1.) การตรวจสอบแหล่งที่มาของอาหารด้วยการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุไฮโดรเจนและออกซิเจน  การเจริญเติบโตของพืชในแต่ละแหล่งเพาะปลูก สภาพแวดล้อมแหล่งน้ำและพื้นดิน ส่งผลให้พืชมีองค์ประกอบของสารเคมีที่มีความเฉพาะตัว

ดังนั้นการวิเคราะห์หาอัตราส่วนไอโซโทปของธาตุไฮโดรเจนและออกซิเจน จึงสามารถนำมาใช้ยืนยันแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์ได้  เช่น การหาแหล่งที่มาของเมล็ดกาแฟ เป็นต้น

2.) การตรวจสอบการปลอมปนของผลิตภัณฑ์ด้วยการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุคาร์บอน พืช C3 และพืช C4 มีวิธีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อมาสร้างเป็นอาหารแตกต่างกัน ส่งผลให้อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุคาร์บอน-13 ต่อ คาร์บอน-12 แตกต่างกัน

โดยพืช C3 มีค่าอยู่ในช่วง -33 ‰ to -22 ‰ และพืช C4 มีค่าอยู่ในช่วง -16 ‰ to -8 ‰  และจากความแตกต่างนี้ ทำให้สามารถใช้อัตราส่วนไอโซโทปของธาตุคาร์บอน ตรวจสอบการปลอมปนที่ส่วนใหญ่เกิดจากการเติมสารให้ความหวานกลุ่มพืช C4 ลงในผลิตภัณฑ์ เช่น การเติม corn syrup ในน้ำมะพร้าว 100% หรือการเติมน้ำตาลอ้อยในน้ำผึ้ง เป็นต้น

3.) การตรวจสอบและยืนยันการเพาะปลูกแบบออร์แกนิค โดยอาศัยความแตกต่างของอัตราส่วนไอโซโทปของธาตุไนโตรเจนของปุ๋ยอินทรีย์กับปุ๋ยเคมี ในการยืนยันการเพาะปลูกแบบออร์แกนิคที่ห้ามใช้ปุ๋ยเคมี โดยปุ๋ยอินทรีย์ (organic fertilizers) จะมีค่า 𝛿𝑁 15    อยู่ในช่วง +8‰ ถึง +20‰ และปุ๋ยเคมี (synthetic fertilizers) อยู่ในช่วง +3‰ ถึง +6‰  
           

ศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา วว. มีภารกิจในการเป็นหน่วยร่วมขับเคลื่อนส่งเสริมสนับสนุนภาคอุตสาหกรรมให้เข้มแข็ง ดังนี้

1.) บริการทดสอบ /วิเคราะห์ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและวัตถุดิบ เพื่อการผลิตในระบบคุณภาพตามมาตรฐาน การขอขึ้นทะเบียนผลิตภัณฑ์  

2.) บริการทดสอบ /วิเคราะห์อาหารและผลิตภัณฑ์อาหาร ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร เพื่อขอขึ้นทะเบียนตำรับอาหารและยา

3.) บริการสอบเทียบมาตรฐาน เครื่องมือวัดทางมาตรวิทยาอุตสาหกรรม เครื่องทดสอบ ทั้งภายในและภายนอกสถานที่

4.) บริการตรวจสอบการทำผลิตภัณฑ์ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม หมวดสาขาบริภัณฑ์ส่องสว่าง ไฟฟ้ากำลัง เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์

5.) บริการฝึกอบรมและบริการที่ปรึกษาในการวิเคราะห์/ทดสอบ สอบเทียบ และการจัดทำระบบคุณภาพตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025

6.) บริการเป็นหน่วยงานผู้จัดโปรแกรมทดสอบความชำนาญตามระบบมาตรฐาน ISO/IEC 17043

7.) เปิดเข้าเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการทุกวันพุธที่ 3 ของเดือน

• บริการรับ-ส่ง เครื่องมือที่มีปริมาณมาก

สอบถามรายละเอียดและติดต่อรับบริการจาก  ศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา วว. ได้ที่  โทรศัพท์  0 2323 1672-80  โทรสาร  0 2323 9165  E-mail : [email protected] (ณิชกุล)  E-mail : [email protected] (กิตติ) หรีอที่ “วว. JUMP”