Ứng dụng khoa học hạt nhân trong xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm15:00:00 06/01/2020

Xác thực và truy tìm nguồn gốc thực phẩm thông qua các kỹ thuật phân tích tin cậy là yếu tố quan trọng trong cách tiếp cận toàn diện đối với vấn đề an toàn thực phẩm. Việc xác thực và truy xuất nguồn gốc rõ ràng của thực phẩm không chỉ tạo niềm tin và sự an toàn cho người tiêu dùng mà còn giúp doanh nghiệp vượt qua các hàng rào kỹ thuật thương mại để đưa hàng hóa lưu thông thuận tiện trong chuỗi cung ứng toàn cầu. 

Xác thực nguồn gốc và gian lận thực phẩm

Những năm gần đây, người tiêu dùng ngày càng đòi hỏi nhiều hơn đối với nhãn sản phẩm chứa thông tin về nguồn gốc và tính xác thực của thực phẩm. Các nhãn sản phẩm sẽ mô tả thông tin của thực phẩm về thành phần, nguồn gốc địa lý, quy trình chế biến, thời gian sản xuất hoặc về nhận dạng di truyền.

Chẳng hạn như, ở Mỹ các quy định về gian lận thực phẩm được Cơ quan Quản lý thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) quản lý, trong đó doanh nghiệp cần cung cấp được các chứng nhận đảm bảo theo quy định của Luật Hiện đại hóa an toàn thực phẩm (FSMA) nếu không hàng hóa sẽ bị trả về hoặc bị thu hồi để tiêu hủy, thậm chí có thể bị cấm nhập khẩu vào Mỹ vĩnh viễn.

Một thực phẩm có nguồn gốc xác thực cần phải tuân thủ đúng cam kết của nhà sản xuất, trong đó thông tin cần được cung cấp trên nhãn sản phẩm. Những mô tả trên nhãn sản phẩm là thông tin cần thiết cho người tiêu dùng để đưa ra lựa chọn sử dụng và điều này phản ánh thói quen ăn uống (chẳng hạn như ăn chay hoặc lựa chọn thực phẩm hữu cơ), chế độ dinh dưỡng hoặc đảm bảo phù hợp quy định tôn giáo (cấm sử dụng thịt lợn đối với người Hồi giáo và Do Thái).

Việc pha trộn các thành phần một cách có chủ ý và cung cấp sai thông tin trong bất kỳ quá trình nào của chuỗi cung ứng thực phẩm sẽ dẫn đến hành vi gian lận thực phẩm với mục đích lợi nhuận kinh tế. Hành vi phổ biến trong gian lận thực phẩm gồm: cố ý làm giả, làm sai nhãn sản phẩm; pha trộn, thay thế, bổ sung, pha loãng, làm giả thành phần thực phẩm, bao bì hoặc cung cấp thông tin mô tả sai về sản phẩm với ý định lừa gạt người tiêu dùng.

Chẳng hạn như đối với thực phẩm hữu cơ, khi xu hướng người tiêu dùng đang ngày càng nhận thấy thực phẩm hữu cơ lành mạnh, an toàn và thân thiện với môi trường hơn so với các loại thực phẩm thông thường. Tuy nhiên, giá thực phẩm hữu cơ thường cao hơn nhiều so với thực phẩm được sản xuất thông thường và việc đánh tráo bằng các thực phẩm thông thường sẽ tạo động lực cho các nhà cung cấp gian lận trong các hoạt động sản xuất nhằm đạt được lợi nhuận lớn hơn.

Hệ thống cung cấp thực phẩm toàn cầu ngày càng mở rộng và đa dạng hơn do kết quả của việc gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu thực phẩm trong khi nguồn cung không đảm bảo cùng với sự thay đổi trong thói quen ăn uống. Các doanh nghiệp cần phải chú ý nhiều hơn đến tiềm ẩn của việc gian lận thực phẩm, bảo vệ quyền lợi cho khách hàng của mình cũng như giảm thiểu các rủi ro trong gian lận một cách hiệu quả. Do đó, việc xác minh tính xác thực của thực phẩm đóng vai trò chính trong việc đảm bảo sức khỏe, bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng, ngăn chặn gian lận trong cạnh tranh thương mại, tạo động lực phát triển bền vững tài nguyên nông nghiệp.

Truy xuất nguồn gốc thực phẩm

Truy xuất nguồn gốc thực phẩm là khả năng truy tìm nguồn gốc của thực phẩm, trong đó liên quan đến các vấn đề về nguồn gốc của sản phẩm, quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm. Việc truy xuất nguồn gốc sẽ cho phép tiến hành các hành động ngăn chặn như thu hồi sản phẩm một cách nhanh chóng và hiệu quả khi tiêu chuẩn nào đó của thực phẩm không được đáp ứng.

Khi tiềm ẩn một nguy cơ về chất lượng và sự an toàn của thực phẩm, một hệ thống truy xuất nguồn gốc hiệu quả có thể giúp bảo vệ quyền lợi của người tiêu dùng. Bên cạnh đó, truy xuất nguồn gốc thực phẩm cho phép doanh nghiệp kinh doanh hướng đến sản phẩm có chất lượng và an toàn, làm giảm rủi ro trong giao dịch và tránh được những vấn đề nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe cộng đồng, trong đó điều quan trọng là tất cả các doanh nghiệp kinh doanh thực phẩm đều có thể theo dõi được các sản phẩm.

 

Khoa học hạt nhân trong xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm

Nhiều kỹ thuật phân tích để xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm đang được sử dụng hiệu quả, trong đó có các kỹ thuật ứng dụng của khoa học hạt nhân. Trong những năm gần đây, Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) đã phối hợp hỗ trợ các quốc gia thành viên tăng cường năng lực phân tích xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm sử dụng các kỹ thuật hạt nhân.

Một số kỹ thuật phân tích hạt nhân được sử dụng để xác định tính xác thực nguồn gốc thực phẩm như quang phổ huỳnh quang, quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân, quang phổ hấp thụ nguyên tử, sắc ký khí ghép khối phổ, sắc ký lỏng ghép khối phổ và khối phổ so sánh tỷ lệ đồng vị (IRMS), trong đó phương pháp được sử dụng rộng rãi để cung cấp thông tin về khả năng truy xuất nguồn gốc thực phẩm là khối phổ so sánh tỷ lệ đồng vị ổn định (đồng vị bền) của các nguyên tố như hydro, cacbon, oxy…

Trong tự nhiên, các nguyên tố hóa học tồn tại dưới dạng các đồng vị với tỷ lệ khối lượng thành phần khác nhau, chẳng hạn như oxy trong tự nhiên là tổng hợp của ba đồng vị bền 16O, 17O, 18O với tỷ lệ khối lượng thành phần là 99,759%, 0,037% và 0,204%, đây được gọi là sự phong phú đồng vị của nguyên tố và bị ảnh hưởng bởi các quá trình hóa lý trong tự nhiên như bốc hơi, nóng chảy, hấp thụ. Do đó, trong vật liệu tự nhiên như động, thực vật thì tỷ lệ giữa các đồng vị bền của nguyên tố có thể bị thay đổi do quá trình trao đổi chất hoặc ảnh hưởng của điều kiện môi trường sinh trưởng nên sẽ để lại “vết” trong thực phẩm (bản chất là một tỷ lệ xác định giữa các đồng vị bền của một nguyên tố).

Tỷ lệ đồng vị bền là tỷ số giữa đồng vị nhẹ và đồng vị nặng của nguyên tố trong vật liệu tự nhiên. Đối với các nguyên tố nặng, tỷ lệ này cân bằng hơn và không phong phú như đối với các nguyên tố nhẹ như hydro (H), cacbon (C), nito (N), oxy (O) và lưu huỳnh (S), do đó, các cặp tỷ sổ đồng vị bền của nguyên tố nhẹ như 2H/1H, 13C/12C, 15N/14N, 18O/16O, 34S/32S được sử dụng trong phương pháp phân tích đồng vị để xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm.

Việc xác định nguồn gốc thực phẩm sẽ được thực hiện dựa trên việc phân tích tỷ lệ giữa các đồng vị bền của nguyên tố trong thực phẩm cần kiểm tra và so sánh với tỷ lệ đồng vị bền tương ứng của mẫu tham chiếu lấy từ nguồn gốc cần kiểm chứng. Hiện nay, IAEA và FAO đang thiết lập và duy trì cơ sở dữ liệu đồng vị về nguồn gốc các thực phẩm trên toàn cầu, do đó chỉ cần xác định tỷ lệ đồng vị bền của nguyên tố trong thực phẩm cần kiểm tra sau đó đối chiếu với hệ cơ sở dữ liệu sẽ truy xuất được nguồn gốc của thực phẩm.

Trong phương pháp khối phổ so sánh tỷ lệ đồng vị, mẫu phân tích được chyển sang trạng thái bay hơi, sau đó được ion hóa và đưa vào bộ phân tích khối của máy khối phổ. Khối lượng đồng vị được phân tích chính xác dựa trên tương quan giữa tỷ số khối lượng và điện tích (m/Z) với sự chuyển động của các ion nguyên tử trong một điện trường hoặc từ trường nhất định. Việc biết được điện tích của ion sẽ dễ dàng xác định được khối lượng của ion đó. Qua đó sẽ xác định được chính xác tỷ lệ khối lượng giữa các đồng vị bền của nguyên tố.

Bản đồ tỷ lệ đồng vị Cacbon trong lúa mỳ tại 18 mẫu địa điểm của châu Âu

Kỹ thuật phân tích đồng vị bền để khẳng định tính xác thực của thực phẩm được bắt đầu từ những năm 1970 và được sử dụng để xác minh nguồn gốc địa lý của thực phẩm từ những năm 2000. Sự phát triển của các kỹ thuật cho thấy phân tích đồng vị ổn định đã trở thành công cụ đáng tin cậy để xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm do những ưu điểm về độ chính xác và tính hiệu quả cao của phương pháp. Những tiến bộ gần đây của phương pháp phân tích tỷ lệ đồng vị trong xác thực và truy xuất nguồn gốc thực phẩm chủ yếu tập trung về phân biệt thực phẩm pha trộn, truy tìm nguồn gốc xuất xứ của thực phẩm và xác thực thực phẩm hữu cơ.

Nguồn: Trung tâm Thông tin và Tư vấn hạt nhân, Cục Năng lượng nguyên tử. 

Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập