Chống Gian Lận Trong Thực Phẩm Bằng Phương Pháp Cộng Hưởng Từ Hạt Nhân

NMR dùng trong cuộc chiến chống gian lận trong thực phẩm như thế nào

Gian lận thực phẩm là một vấn đề toàn cầu, có khả năng ảnh hưởng đến mọi thứ, từ chất lượng của dầu ô liu đến các thành phần khác pha thêm vào rượu. Sử dụng kỹ thuật Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) có thể cung cấp một cái nhìn rõ ràng và chính xác về những gì có trong thực phẩm đang được bán cho người tiêu dùng và thời gian phân tích nhanh hơn so với các phương pháp phân tích trước đây.

Gian lận ảnh hưởng đến tất cả chúng ta

Vấn đề xác định chất lượng thực phẩm rất phức tạp, đa phần vì bản chất toàn cầu của chuỗi cung ứng và động lực cung cấp sản phẩm với giá bán thấp. Ví dụ, các thành phần cấu thành một thanh sô cô la có thể bắt nguồn từ nhiều lục địa khác nhau trước khi sản phẩm cuối cùng được tạo ra. Điều này có thể làm cho việc đảm bảo chất lượng của từng nguyên liệu trở nên khó khăn.

Gian lận thực phẩm gây thiệt hại cho ngành công nghiệp thực phẩm toàn cầu khoảng 25 tỷ bảng mỗi năm. Các tình huống có thể khác nhau, từ việc bổ sung đường tinh luyện cho đến melamine vào các sản phẩm sữa trẻ em,  dẫn đến sự kiện cái chết của sáu trẻ sơ sinh ở Trung Quốc vào năm 2008.

Việc thêm các chất bổ sung vào thực phẩm xảy ra phổ biến hơn nhiều so với người tiêu dùng nghĩ. Rất nhiều sản phẩm bán ra đã bị pha tạp chất. Ví dụ, ở Mỹ, một nghiên cứu năm 2013 cho thấy 59% sản phẩm cá ngừ chế biến sẵn thực ra chứa các dạng cá khác.

Sự cần thiết phải đổi mới

Các phương pháp phân tích truyền thống dùng trong ngành công nghiệp thực phẩm là Sắc ký khí và PCR để kiểm tra thành phần hóa học của sản phẩm. Để hoạt động hiệu quả, những phương pháp này đòi hỏi một lượng lớn thuốc thử đắt tiền và có thể mất hàng giờ để cho ra kết quả. Trong khi đó các thiết bị NMR để bàn như X-Pulse không yêu cầu khí heli, nitơ hoặc khí nén và có khả năng cho kết quả trong vài phút. Với máy X-Pulse, độ phân giải của phổ được cải thiện nên rất nhạy để phát hiện những thành phần hóa học dù hàm lượng rất nhỏ.

Những tính năng khẳng định việc sử dụng kỹ thuật phân tích NMR để bàn có nhiều ứng dụng tiềm năng trong cuộc chiến chống gian lận thực phẩm. Dưới đây là một số ứng dụng mà phương pháp này có thể giúp phát hiện hiệu quả sự gian lận và đảm bảo sản phẩm an toàn hơn cho người tiêu dùng trên toàn thế giới.

Thịt

Có lẽ ví dụ nổi tiếng nhất gần đây về việc gian lận nhãn thịt là vụ bê bối thịt ngựa năm 2013 ở châu Âu. Các sản phẩm thực phẩm được cho là chứa 100% thịt bò lại bao gồm một lượng lớn thịt ngựa.

Các loại thịt khác nhau có thành phần axit béo khác nhau, có nghĩa là tỷ lệ axit béo bão hòa, không bão hòa đơn và không bão hòa đa khác nhau. Tất cả axit béo đều được ghi nhận ở các vùng riêng biệt trên phổ NMR. Hệ thống X-Pulse, cùng với bộ xử lý dữ liệu tiên tiến, có thể đo thành phần axit béo của một mẫu và xác định xem thành phần mẫu có đúng như những gì công bố hay không.

Dầu ăn

Dầu hạt phỉ thường được thêm vào dầu ô liu đắt tiền hơn để tăng số lượng sản phẩm có thể được tạo ra từ một lô nguyên liệu.

Các sản phẩm được dán nhãn ‘siêu nguyên chất’ không được chứa dầu tinh luyện hoặc các loại dầu khác từ quả hạch hoặc hạt. Tuy nhiên, mức độ tương đồng cao giữa các thành phần chất béo của dầu hạt phỉ và dầu ô liu khiến việc phát hiện chính xác loại gian lận này trở nên khó khăn. NMR có thể phát hiện sự khác biệt nhỏ về thành phần axit béo giữa dầu ô liu nguyên chất và dầu ô liu bị pha tạp trong thời gian phân tích dưới năm phút cho mỗi mẫu.

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của dầu Olive và dầu hạt phỉ

Dầu argan

Dầu argan là thành phần chính trong khẩu phần ăn kiêng Địa Trung Hải vì rất giàu axit béo và polyphenol. Dầu argan được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, trong các sản phẩm chăm sóc da và tóc. Giá dầu argan lên đến khoảng 30 đô la / lít. Điều này đã khiến một số nhà sản xuất thêm các loại dầu thực vật rẻ tiền hơn vào hỗn hợp để giảm giá thành sản phẩm.

Phân tích bằng máy NMR để bàn không cần phải thực hiện trong phòng thí nghiệm chuyên biệt, là một giải pháp hiệu quả cho những thử nghiệm tại hiện trường. Bằng cách xác định nhanh thành phần axit béo, máy X-Pulse so sánh mẫu phân tích với dầu argan nguyên chất và cho xác nhận một cách nhanh chóng, đơn giản.

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của dầu Argan nguyên chất và dầu Argan tạp nhiễm

Cà phê

Cà phê là một ví dụ minh họa điển hình của gian lận thực phẩm. Trong 100 hạt cà phê Arabica chỉ cần thay 1 hạt bằng hạt cà phê robusta, chi phí thấp hơn đáng kể. Từ đó là giảm mạnh giá thành sản phẩm. Một nghiên cứu năm 2018 của các nhà nghiên cứu Anh cho thấy khoảng 10% sản phẩm ghi nhãn “100% Arabica” đều có chứa hạt cà phê Robusta.

Phương pháp NMR được sử dụng để phát hiện hàm lượng của hợp chất 16-O-metylcafestol giúp phân biệt chính xác hai loại hạt. Phương pháp này khác với phương pháp phân tích axit béo được nêu trong ba ví dụ trước. Bằng cách xác định và đo các mũi phổ NMR đặc trưng của hợp chất này, bạn có thể chỉ ra chính xác hàm lượng robusta có trong mẫu, giới hạn phát hiện xuống mức 2% hoặc ít hơn.

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của các loại cà phê

Mật ong

Vào năm 2019, nhà bán lẻ Tesco của Anh đã phải thu hồi một số sản phẩm ‘100% mật ong nguyên chất’ mang thương hiệu riêng của mình sau khi các cuộc kiểm tra cho thấy sản phẩm này chứa một lượng đáng kể xi-rô làm từ đường tinh luyện.

NMR trường cao được sử dụng để kiểm tra các mẫu mật ong vì phương pháp này đáng tin cậy hơn các phương pháp cũ. Các phép thử nghiệm trước đây chỉ tìm kiếm hai đồng vị Carbon-12 và Carbon-13, để xác định mật ong đã thêm siro ngô. Tuy nhiên, các loại siro đường rẻ tiền khác có cấu tạo rất giống với các đồng vị này, nên việc xác định các sản phẩm gian lận bằng phương pháp đồng vị rất khó.

Mặt khác, phân tích NMR có thể xác định chỉ dấu hóa học của các hợp chất cụ thể. Vì vậy có thể phát hiện các loại siro và dung dịch đường đã được thêm vào mật ong và các kiểu gian lận khác. Trước đây, để phát hiện mật ong pha đường chỉ có thể thực hiện bằng thiết bị NMR từ trường cao. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của loại thiết bị NMR để bàn khiến thử nghiệm này dễ dàng được thực hiện tại một phòng thí nghiệm thông thường.

Rượu

Rượu giả gây rủi ro lớn cho người tiêu dùng. Một số trường hợp là rượu rẻ tiền được dán nhãn giả là một thương hiệu cao cấp. Trường hợp khác là rượu bị pha trộn các loại cồn nguy hiểm như methanol hoặc các chất phụ gia quan trọng bị bỏ qua. Khi gian thương ngày càng tinh vi, các phương pháp phân tích truyền thống như quang phổ trở nên kém hiệu quả hơn.

Kỹ thuật NMR cho phép các nhà phân tích nhận danh và định lượng nhiều thành phần cùng một lúc. Ví dụ, các hệ máy như X-Pulse có thể phát hiện đồng thời cả ethanol và methanol pha lẫn trong đồ uống, hoặc xác định hàm lượng cồn trong một loạt đồ uống khác nhau.

Kỹ thuật NMR để bàn- đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả

Phạm vi ứng dụng rộng rãi làm cho NMR trở thành một kỹ thuật phân tích hữu hiệu trong cuộc chiến chống gian lận thực phẩm. Các hệ máy NMR để bàn như X-Pulse có thể đưa vào bất kỳ phòng thí nghiệm nào và hoạt động ngay lập tức, cung cấp kết quả chính xác, nhanh chóng mà không cần thuốc thử đắt tiền hoặc đào tạo người sử dụng. Đối mặt với một vấn đề phức tạp và phổ biến như gian lận làm mất an toàn thực phẩm, máy NMR để bàn là một công cụ kiểm tra hữu hiệu.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

DMCA.com Protection Status