ในปัจจุบันผู้ผลิตและบริโภคมีความใส่ใจในการเลือกสรรค์วัตถุดิบ และบริโภคผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ ให้ตรงตามความต้องการทางด้านสุขภาพ รสชาติ และความเชื่อมั่นในเครื่องหมายการค้าของแต่ละผลิตภัณฑ์มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการเพาะปลูกและผลิตแบบอินทรีย์ (Organic) ผลิตภัณฑ์ที่ตรงตามฉลากไม่มีการเจือจนด้วยวัตถุดิบอื่นๆที่ด้อยคุณภาพกว่า
เทคนิคการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปที่เสถียรของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ ซึ่งได้แก่ คาร์บอน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน และไฮโดรเจน เริ่มได้รับความนิยมนำมาใช้ในการสืบหาแหล่งที่มา และยืนยันว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มาจากผู้ผลิตจริงๆ (ของแท้) มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งในวันนี้เราจะมาเล่าถึงกระบวนการและความเกี่ยวข้องของเทคนิคการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปเพื่อการตรวจสอบแหล่งที่มาของตัวอย่างอาหารกันครับ อาหารและเครื่องดื่มต่างๆล้วนแล้วแต่มีลักษณะเฉพาะทางไอโซโทป ซึ่งถ้าเปรียบกับมนุษย์ก็จะคล้ายกับลายนิ้วมือซึ่งมีความจำเพาะของแต่ละบุคคล โดยลายนิ้วมือไอโซโทปของผลิตภัณฑ์ทางอาหารและเครื่องดื่มจะมีความแตกต่างกันได้จากพื้นที่เพาะปลูก รูปแบบการสังเคราะห์แสงของพืช ดินที่และปุ๋ยที่ใช้เพาะปลูก และกระบวนการผลิตซึ่งอาจมีการเติมส่วนประกอบเฉพาะลงในผลิตภัณฑ์ ความแตกต่างเหล่านี้จึงสามารถบ่งชี้ได้ถึงแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์ได้ดังตารางสรุปด้านล่างนี้
ตารางแสดงความสัมพันธ์ของลายนิ้วมือไอโซโทปแต่ละธาตุกับปัจจัยที่ทำให้เกิดความแตกต่างกัน และตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
| ลายนิ้วมือไอโซโทปของธาตุ | ความสัมพันธ์ | ตัวอย่างการนำไปใช้ | ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง |
| คาร์บอน (13C/12C) | กระบวนการการสังเคราะห์แสงของพืช แบบ C3 C4 และ CAM |
ตรวจสอบการปลอมปน เช่น การเติมความหวานจากน้ำตาลราคาถูก | น้ำผึ้ง สุรา ไวน์ น้ำมันมะกอก เนย ผลิตภัฑ์ปรุงแต่งกลิ่นและรสชาติ |
| ไนโตรเจน (15N/14N) | การปรับปรุงดิน การเติมปุ๋ย และชนิดของปุ๋ย | ตรวจสอบกระบวนการปลูกพืช และเลี้ยงสัตว์แบบอินทรีย์โดยไม่ใช้สารเคมี | ผัก ผลไม้ และเนื้อสัตว์ |
| ซัลเฟอร์ (34S/32S) | ธรรมชาติของดินบริเวณนั้นๆ ระยะห่างจากชายฝั่ง |
บ่งชี้ความแตกต่างของแหล่งผลิต หรือเพาะปลูก | ผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ และน้ำผึ้ง |
| ออกซิเจน (18O/16O) | น้ำฝนที่ตกในแต่ละพื้นที่ จึงเกี่ยวข้องกับลักษณะทางภูมิศาสตร์ของแต่ละพื้นที่ | ตรวจสอบน้ำที่อยู่ในผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม เพื่อบ่งชี้ถึงแหล่งผลิตนั้นๆ |
กาแฟ ไวน์ สุรา น้ำดื่ม น้ำตาล เนื้อสัตว์ ผลิตภัฑ์ปรุงแต่งกลิ่นและรสชาติ |
| ไฮโดรเจน (2H or D/1H) | น้ำฝนที่ตกในแต่ละพื้นที่ จึงเกี่ยวข้องกับลักษณะทางภูมิศาสตร์ของแต่ละพื้นที่ | ตรวจสอบน้ำที่อยู่ในผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม เพื่อบ่งชี้ถึงแหล่งผลิตนั้นๆ |
กาแฟ ไวน์ สุรา น้ำดื่ม น้ำตาล เนื้อสัตว์ ผลิตภัฑ์ปรุงแต่งกลิ่นและรสชาติ |
การลดต้นทุนตั้งแต่กระบวนการผลิตจนถึงมือผู้บริโภคอาจเป็นแรงผลักดันให้เกิดการปลอมแปลงผลิตภัณฑ์ หรือเจือปนวัตถุดิบคุณภาพต่ำที่ไม่เป็นไปตามฉลากผลิตภัณฑ์
ซึ่งสิ่งต่างๆเหล่านี้ทำให้ความเชื่อมั่นของผู้บริโภคในปัจจุบันลดต่ำลง จึงเป็นสาเหตุให้ความต้องการการตรวจสอบยืนยันว่าผลิตภัณฑ์ที่จำหน่ายนั้นเป็นไปตามฉลากของผลิตภัณฑ์จริงๆมีเพิ่มมากขึ้น รวมถึงการยืนยันแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการปรุงแต่งกลิ่นและรสชาติ
การวิเคราะห์ลายนิ้วมือไอโซโทปของตัวอย่างจำเป็นต้องใช้เครื่องมือเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทป เนื่องจากความแตกต่างที่สามารถมองเห็นได้ของแต่ละตัวอย่างนั้นอาจจะน้อยมากและไม่สามารถวิเคราะห์ได้จากเครื่องมืออื่นทั่วๆไป ในบทความถัดไปเราจะแนะนำให้ทุกท่านรู้จักกับหลักการของเทคนิคการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปที่เสถียรของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์กันอย่างละเอียด โปรดติดตามตอนต่อไปครับ