น้ำดื่มเย็นๆ สักแก้ว หรืออาหารจานโปรดที่วางอยู่ตรงหน้า ดูเหมือนไม่มีอะไรซับซ้อน แต่กว่าจะมั่นใจได้ว่าปลอดภัยพอจะเข้าปาก เบื้องหลังคือกระบวนการตรวจวิเคราะห์ที่ต้องจับสารปนเปื้อนระดับต่ำมากๆ ให้เจอ และในบรรดาสารเหล่านั้น PFAS กำลังกลายเป็นโจทย์ที่หนักหนาที่สุดสำหรับห้องแล็บตรวจอาหารทั่วโลก
แต่ PFAS ไม่ใช่ปัญหาเดียวที่ห้องแล็บต้องรับมือ ยังมีสารตกค้างอีกหลายกลุ่มที่ต้องเฝ้าระวังพร้อมกัน แต่ละกลุ่มก็มีความท้าทายเฉพาะตัวที่แตกต่างกันไป บทความนี้จะพาไปทำความรู้จักกับสารปนเปื้อนหลักๆ ที่ห้องแล็บอาหารและเครื่องดื่มต้องเจอ พร้อมเหตุผลว่าทำไมการตรวจแต่ละตัวถึงไม่ใช่เรื่องง่าย
PFAS คืออะไร และทำไมถึงตรวจเจอยาก
PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances) คือกลุ่มสารเคมีสังเคราะห์ที่ถูกเรียกว่า “forever chemicals” เพราะโครงสร้างพันธะคาร์บอน-ฟลูออรีนที่แข็งแรงมาก ทำให้สลายตัวได้ยากในธรรมชาติ และสามารถสะสมอยู่ในสิ่งแวดล้อม บรรจุภัณฑ์อาหาร รวมถึงในร่างกายมนุษย์ได้นานหลายสิบปี
สิ่งที่ทำให้ PFAS ตรวจเจอยากเป็นพิเศษคือ
- ปริมาณที่ต้องตรวจต่ำมาก หน่วยงานกำกับดูแลทั่วโลกกำลังปรับเกณฑ์มาตรฐานให้เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ ลงไปถึงระดับ ppt (parts per trillion) ซึ่งต้องใช้ระบบ LC-MS ที่มีความไวสูงมาก
- การปนเปื้อนจากอุปกรณ์เอง เป็นปัญหาคลาสสิกของการตรวจ PFAS เพราะ PFAS แฝงตัวอยู่ในวัสดุห้องแล็บทั่วไป ตั้งแต่ขวดพลาสติก ท่อ ไปจนถึงซีลยาง ทำให้ผลตรวจคลาดเคลื่อนได้ง่ายหากอุปกรณ์ที่ใช้ไม่ได้รับการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด
- สารในกลุ่มนี้มีหลายร้อยชนิด แต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางเคมีต่างกันเล็กน้อย การแยกและระบุชนิดให้แม่นยำจึงต้องอาศัยคอลัมน์ที่มีการคัดเลือกจำเพาะสูง
สารตกค้างอื่นๆ ที่ห้องแล็บต้องเฝ้าระวังไปพร้อมกัน
- Dioxins & POPs
ไดออกซินและสารกลุ่ม Persistent Organic Pollutants (POPs) เป็นสารพิษตกค้างยาวนานที่มักปนเปื้อนมาจากกระบวนการเผาไหม้หรือการปนเปื้อนในห่วงโซ่อาหารสัตว์ ความท้าทายหลักคือสารกลุ่มนี้มีความเป็นพิษสูงแม้ในปริมาณน้อยมาก การวิเคราะห์จึงต้องใช้ GC ที่มีความละเอียดสูงและระบบแยกสารที่นิ่งมากตลอดการรัน เพราะความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยก็ส่งผลต่อการแปลผลได้
- Mycotoxins
ไมโคทอกซิน คือสารพิษที่เกิดจากเชื้อรา มักปนเปื้อนในธัญพืช ถั่ว และวัตถุดิบทางการเกษตรที่เก็บรักษาไม่ดี ความยากของการตรวจกลุ่มนี้อยู่ที่ตัวอย่างอาหารมักมีเมทริกซ์ (matrix) ที่ซับซ้อน มีสารอื่นปนอยู่มาก การแยกสารเป้าหมายออกจากพื้นหลังที่รบกวนจึงต้องอาศัยคอลัมน์ที่มีความจำเพาะสูงเพื่อให้ได้พีคที่คมชัดและผลที่เชื่อถือได้
- Organic contaminants
สารปนเปื้อนอินทรีย์ ครอบคลุมสารหลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติทางเคมีต่างกันมาก ตั้งแต่สารมีขั้วสูงไปจนถึงไม่มีขั้ว ความท้าทายคือไม่มีวิธีวิเคราะห์แบบเดียวที่ครอบคลุมสารทุกตัวได้ ห้องแล็บจึงมักต้องใช้เทคนิคการแยกที่หลากหลายร่วมกัน เช่น การแยกแบบมีขั้ว (polar) และแบบ HILIC เพื่อให้ครอบคลุมสารกลุ่มที่แยกยากด้วยวิธีมาตรฐานทั่วไป
- Pesticides
ยาฆ่าแมลงตกค้าง เป็นหนึ่งในสารที่ต้องตรวจบ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร แต่ก็เป็นกลุ่มที่มีความหลากหลายของสารสูงมาก แต่ละชนิดมีคุณสมบัติต่างกัน ทำให้ต้องมีขั้นตอนเตรียมตัวอย่างที่มีประสิทธิภาพเพื่อกำจัดสิ่งรบกวนออกจากเมทริกซ์อาหารก่อนเข้าสู่การวิเคราะห์ วิธี QuEChERS จึงเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย เพราะช่วยให้การเตรียมตัวอย่างรวดเร็วและได้สารสกัดที่สะอาดพอสำหรับวิเคราะห์ต่อด้วย GC หรือ LC
เมื่อความท้าทายมาบรรจบกัน: ห้องแล็บต้องการอะไร
จะเห็นได้ว่าแม้สารแต่ละกลุ่มจะมีความท้าทายต่างกัน แต่มีจุดร่วมสำคัญเหมือนกันคือ ห้องแล็บต้องการ workflow ที่ครบวงจรและควบคุมคุณภาพได้ตั้งแต่ต้นจนจบ ไม่ว่าจะเป็น
- การเตรียมตัวอย่าง ที่ต้องแยกสารเป้าหมายออกจากเมทริกซ์ที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะสำหรับ PFAS ที่ต้องระวังเรื่อง background contamination จากขวดและ vial ที่ใช้ตลอดกระบวนการ
- คอลัมน์ที่มีความจำเพาะสูง ที่ออกแบบมาให้เหมาะกับคุณสมบัติของสารแต่ละกลุ่ม เพราะการใช้คอลัมน์ทั่วไปที่ไม่จำเพาะมักทำให้แยกพีคได้ไม่คมชัดพอ โดยเฉพาะในตัวอย่างที่มีเมทริกซ์ซับซ้อนอย่างไมโคทอกซินหรือสารอินทรีย์
- อุปกรณ์จัดการตัวอย่างที่ผ่านการรับรอง เพื่อลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนที่มาจากอุปกรณ์เอง ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญมากโดยเฉพาะกับการตรวจ PFAS ที่ต้องการความไวระดับ ppt
หากคุณกำลังมองหาโซลูชั่นที่ครอบคลุมทั้ง Workflow เรามีไว้ให้คุณแล้ว!
จากความท้าทายที่มีมากขึ้นเรื่อยๆ ในการตรวจสารปนเปื้อนในอาหารและเครื่องดื่ม ทาง Thermo Scientific™ จึงพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมทุกขั้นตอน ตั้งแต่การจัดการตัวอย่างด้วย SureSTART™ vial kits ที่ผ่านการรับรองระดับสเปกเฉพาะเพื่อลดการปนเปื้อนจากอุปกรณ์ ไปจนถึงคอลัมน์ Accucore™ และ Hypersil GOLD™ ที่ออกแบบมาให้เหมาะกับคุณสมบัติของสารแต่ละกลุ่มโดยเฉพาะ รวมถึงชุดสกัดตัวอย่างแบบ QuEChERS และคอลัมน์ GC ตระกูล TraceGOLD™ สำหรับสารที่ต้องการความละเอียดสูงอย่างไดออกซินและ POPs
