Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7747:2007 Phát hiện chiếu xạ đối với thực phẩm chứa đường tinh

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7747:2007

THỰC PHẨM - PHÁT HIỆN CHIẾU XẠ ĐỐI VỚI THỰC PHẨM CHỨA ĐƯỜNG TINH THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ ESR

Foodstuffs - Detection of irradiated food containing crystalline sugar by ESR spectroscopy

Lời nói đầu

TCVN 7747:2007 hoàn toàn tương đương với EN 13780:2002;

TCVN 7747:2007 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/F5/SC1 Thực phẩm chiếu xạ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

THỰC PHẨM - PHÁT HIỆN CHIẾU XẠ ĐỐI VỚI THỰC PHẨM CHỨA ĐƯỜNG TINH THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ ESR

Foodstuffs - Detection of irradiated food containing crystalline sugar by ESR spectroscopy

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp phát hiện chiếu xạ đối với thực phẩm có chứa đường tinh thể đã xử lý bằng bức xạ ion hóa, bằng cách phân tích phổ cộng hưởng spin điện tử (ESR) hay còn được gọi là phổ cộng hưởng thuận từ điện tử (EPR) của thực phẩm đó, xem [1] đến [7].

Các nghiên cứu liên phòng thử nghiệm đã thực hiện thành công trên các đối tượng thực phẩm như vải khô, xoài khô, đu đủ khô và nho khô, xem [1] đến [3].

2. Nguyên tắc

Phương pháp đo phổ ESR phát hiện được các tâm thuận từ (ví dụ như các gốc radicals). Các tâm thuận từ này là do tác động của chiếu xạ hoặc do ảnh hưởng bởi sự có mặt của một số hợp chất hợp khác. Từ trường ngoài mạnh sẽ tạo ra sự chênh lệch giữa các mức năng lượng của các spin điện tử m_d = +1/2 và m_d = -1/2 dẫn tới sự hấp thụ cộng hưởng của một chùm vi sóng đã sử dụng trong phổ kế. Phổ ESR thông thường được biểu thị theo vi phân bậc nhất của độ hấp thụ tương ứng với một từ trường đã áp dụng nhất định.

Giá trị từ trường và tần số vi sóng phụ thuộc vào việc bố trí thực nghiệm (kích thước mẫu và giá chứa mẫu), trong khi đó tỷ lệ giữa chúng (giá trị g) là đặc tính bên trong của tâm thuận từ và tọa độ vị trí của chúng. Để biết thêm thông tin, xem [1] đến [7].

Các qui trình xử lý chiếu xạ sẽ sinh ra các gốc radical mà có thể được phát hiện tại các phần cứng và các phần khô của thực phẩm. Cường độ tín hiệu nhận được sẽ tăng theo nồng độ các hợp chất thuận từ và do đó liên quan trực tiếp đến liều chiếu xạ đã sử dụng.

3. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:

3.1. Phổ kế ESR X-Band có bán sẵn, gồm có: nam châm, cầu vi sóng, bảng điều khiển với bộ kiểm soát từ trường và kênh tín hiệu, các hốc hình trụ hoặc hình chữ nhật.

3.2. Thiết bị đo giá trị G, gồm có: máy đếm tần số, đầu đo từ trường (máy đo cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)) hoặc bất kỳ thiết bị nào có lắp bộ đo giá trị g.

3.3. Các ống ESR, có đường kính trong khoảng 4,0 mm (ví dụ; như ống thạch anh SuprasilÒ1))

3.4. Cân, chính xác đến 1 mg (tùy chọn).

3.5. Tủ sấy chân không phòng thử nghiệm hoặc máy làm đông khô.

3.6. Dao mổ.

4. Cách tiến hành

4.1. Chuẩn bị mẫu

Cắt mẫu quả thành từng miếng thích hợp (khoảng 50 mg đến 100 mg), ví dụ: sử dụng dao mổ.

CHÚ THÍCH Các phần khác nhau của cùng một quả có thể chứa các lượng đường tinh thể khác nhau vì vậy tốt nhất nên lấy mẫu thử nghiệm từ các phần bên ngoài của quả.

Chuyển mẫu vừa lấy sang ống ESR (3.3) và tiến hành đo ngay.

Nếu mẫu không đủ khô sẽ gây ra khó khăn khi chỉnh các hốc của máy đo phổ. Trong trường hợp này tốt nhất nên giảm lượng mẫu hoặc sấy khô mẫu hơn. Mẫu nên được sấy hoặc làm khô trong tủ sấy chân không ở 40 ^oC dưới áp suất giảm dần hoặc trong máy làm đông khô.

CẢNH BÁO Sấy ở nhiệt độ quá cao sẽ làm giảm tín hiệu đo được.

4.2. Đo phổ ESR

4.2.1. Cài đặt máy đo phổ

Sử dụng hằng số thời gian và tốc độ quét thích hợp đối với các tín hiệu ESR có chiều rộng giữa 2 pic khoảng 0,2 mT đến 0,4 mT. Ví dụ, chế độ máy đo phổ ESR cài đặt như sau cho thấy thỏa mãn yêu cầu:

Bức xạ vi sóng: 9,78 GHz2), điện năng 5 mW

5.1.2. Xoài khô và đu đủ khô đã chiếu xạ

Phổ ESR ở hình A.2 và những tính chất nêu sau đây là thuộc về xoài khô và đu đủ khô đã chiếu xạ:

Bề rộng của phổ: 7,4 mT đến 7,8 mT

Giá trị g (tại tâm của phổ): 2,0035 ± 0,0010

5.1.3. Vả khô và nho khô đã chiếu xạ

Phổ ESR ở hình A.4 và những tính chất nêu sau đây là thuộc về vả khô và nho khô đã chiếu xạ:

Bề rộng của phổ: 8,7mT đến 9,1mT

Giá trị g (tại tâm của phổ): 2,0035 ± 0,0010

5.1.4. Mẫu chưa chiếu xạ

Xoài khô, vả khô, đu đủ khô và nho khô chưa chiếu xạ cho thấy không có phổ ESR mà chỉ xuất hiện một đường đơn dải rộng (xem hình A.1 và A.3) với giá trị g là 2,0040 ± 0,0010.

5.2. Đo giá trị g

Việc đo giá trị g của tín hiệu ESR là rất hữu ích nhằm để mô tả rõ hơn phổ ESR và đặc biệt giúp cho việc nhận dạng mẫu chiếu xạ.

Gia trị g của một tín hiệu, g_signal được tính bằng công thức (1):

                                                               (1)

trong đó

V_ESR là tần số vi sóng, đo bằng gigahertz (GHz);

B là mật độ dòng từ (chế độ cài đặt từ trường cho máy đo phổ), đo bằng militesla (mT) (10Gauss=10G=1 mT).

Việc tính toán giá trị g của phổ ESR của các loại quả khô là để xác định vị trí từ trường ở tâm phổ ESR (CF trong hình A.1 đến A.4) và để đo tần số v (ví dụ máy đếm tần số) và từ trường B (ví dụ gaussmeter) tại điểm đó.

6. Hạn chế

Mới chỉ biết được đại thể quá trình hình thành các gốc do chiếu xạ tạo ra, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào nhận dạng được từng loại tín hiệu riêng biệt là do gốc nào sinh ra. Ngoài ra, mối liên quan giữa việc xử lý chiếu xạ và các tín hiệu minh họa ở điều 5 và hình A.2 và hình A.4 lại được nêu ra trong nhiều nghiên cứu khác nhau.

Phổ đa phức hợp ESR có thể chứng minh được mẫu đã chiếu xạ trước đó, nhưng việc không xuất hiện phổ đặc trưng không có nghĩa là mẫu đó chưa chiếu xạ. Các đường đơn hoặc đường kép khác nhau có trong mẫu sẽ cho ra các phổ ESR khác nhau sau khi chiếu xạ. Hơn nữa, nếu mẫu không chứa các tinh thể đường thì sau khi chiếu xạ cũng không thể cho các tín hiệu ESR đặc trưng.

Việc phát hiện chiếu xạ đối với vả khô, xoài khô và đu đủ khô đã được đánh giá. Giới hạn dưới của việc phát hiện chủ yếu phụ thuộc vào tinh thể của đường trong mẫu. Việc bảo quản tối thiểu vài tháng không ảnh hưởng đáng kể đến việc phát hiện xử lý chiếu xạ.

Khả năng áp dụng của phương pháp này phụ thuộc vào lượng đường tinh thể có trong mẫu ở tất cả giai đoạn xử lý từ chiếu xạ đến phép thử. Khẳng định độ nhạy của việc chiếu xạ có thể đạt được, khi cần, bằng cách chiếu xạ một phần mẫu thử và thử nghiệm lại. Điều quan trọng là không làm ẩm lại quả khô trước khi thử nghiệm.

7. Thẩm định kết quả

Tiêu chuẩn này dựa trên hai phép thử liên phòng thử nghiệm, một phép thử được thực hiện trên đu đủ khô và nho khô [1], [2], phép thử còn lại được thực hiện trên vả khô và xoài khô [3].

Một phép thử liên phòng thử nghiệm được tiến hành bởi Community Bureau of Reference (BCR) [1], [2], 21 phòng thử nghiệm đã nhận dạng các mẫu đu đủ khô và nho khô đã được mã hóa, các mẫu này hoặc là chưa được chiếu xạ hoặc đã chiếu xạ với liều khoảng 0,5 kGy, 1 kGy, 2kGy, 4 kGy hoặc 7 kGy (xem Bảng 1).

Bảng 1 - Dữ liệu liên phòng thử nghiệm

Trong phép thử liên phòng thử nghiệm khác do Viện Nghiên cứu Bảo vệ sức khỏe và Thuốc thú y Liên bang Đức (BgVV) [3] thực hiện, 17 phòng thử nghiệm nhận dạng mẫu xoài khô và vả khô đã được mã hóa bao gồm cả chưa chiếu xạ và đã chiếu xạ với liều khoảng 1 kGy, 3 kGy hoặc 5kGy (xem bảng 2).

Bảng 2 - Dữ liệu liên phòng thử nghiệm

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau đây:

a) thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu;

b) viện dẫn tiêu chuẩn này;

c) ngày lấy mẫu và quy trình lấy mẫu (nếu biết);

d) ngày nhận mẫu;

e) ngày thử nghiệm;

f) kết quả;

g) những điểm cụ thể quan sát được trong quá trình thử nghiệm;

h) mọi thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này hoặc các lựa chọn tùy ý cùng với mọi chi tiết bất kỳ có thể ảnh hưởng đến kết quả.

PHỤ LỤC A

(Qui định)

CÁC HÌNH

Hình A.2 - Phổ ESP điển hình của xoài khô đã chiếu xạ (3,0 kGy)

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Raffi, J.: Electron Spin Resonance Intercomparison Studies on Irradiated Foodstuffs. BCR-Information, Luxembourg: Commission of the European Communities, 1992, (Report EUR/13630/EN).

[2] Raffi, J., Stevenson, H. M., Kent, M., Thierry, J.M. and Belliardo, J.J.; European intercomparison on electron spin resonance identification of irradiated foodstuffs. Int. J. Food Sci. Technol., 1992, 27, 111-124.

[3] Linke, B., Ammon, J., Ballin, U., Brockmann, R., Brunner, J., Delincee, H., Eisen, S., Erning, D., Eschelbach, H., Estendorfer-Rinner, S., Fienitz, B., Frohmut, G., Helle, N., Holstein, K., Jonas, K., Krolls, V., Kuhn, T., Kruspe, W., Marchioni, E., Meier, W., Pfordt, J., Schleich, C., Stewart, E., Trapp, C., Vreden, N., Wiezorek, C., Bogl, K.W., and Schreiber, G.A.: Elektronenspinresonanzspektroskopische Untersuchungen zur Identifizierung bestrahlter getrockneter und frischer Fruchte: Durchfuhrung eines Ringversuches an getrockneten Feigen und Mangos sowie an frischen Erdbeeren. Bundesinstitut fur gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinarmedizin. Berlin 1996 (BgVV-Hefte 03/1996).

[4] Helle, N., Linke, B., Schreiber, G.A., Bogl, K.W.: Nachweis der gamma Bestrahlung von Trockenfruchten, Bundesgesundheitsblatt 1992, 35, 179.

[5] Raffi, J. and Agnel, J-P.: Electron spin resonance identification of irradiated fruits, Radiat. Phys. Chem., 1989, 34 (6), 891-894.

[6] Raffi, J., Agnel, J-P. and Ahmed, S.H.: Electron spin resonance identification of irradiated dates, FoodTec,1991, ¾, 26-30.

[7] Raffi. J., Stachowicz, W., Migdal, W., Barabássy, S., Kalman, B., Yordanov, N., Andrade, E., Prost, M. and Callens, F.: Establishment of an eastern network of laboratories for identification of irradiated foodstuffs, Final report of Copernicus Concerted Action CIPA-CT94-0134, CCE, March 1998.