Tudomány és táplálkozás
Dr. Eng. Roxana Elena Ionete
A termék eredetiségének igazolása földrajzi és biológiai eredetű (növényi vagy állati) szempontból rendkívül fontos téma az élelmiszer-biztonság, az élelmiszer-minőség és a fogyasztóvédelem összefüggésében, a nemzeti jogszabályokkal, valamint a nemzetközi szabványokkal és iránymutatásokkal összhangban.
Versenyképes piacon, ahol a fogyasztók tisztában vannak az élelmiszerek vagy egyes élelmiszer-alkotórészek egészségükre gyakorolt hatásával, valódi kihívást jelent annak lehetősége, hogy ellenőrizzék/megerősítsék a termékek alapjául szolgáló nyersanyagok eredetiségét és minőségét. A tudományos innováció és a technológiai fejlődés kínál ma gyakorlati megoldásokat a termék csalásának és hamisításának azonosítására, különösen különösen kifinomult esetekben.
A stabil izotópok az egyik legérzékenyebb és legmegbízhatóbb származási jelző, amely számos hivatalos módszer vagy nemzetközi szabvány alapját képezi az élelmiszerek eredetiségének vizsgálatára. Ezeknek a módszereknek a lényege a termék vagy annak egy meghatározott komponensének (pl. Összetevő vagy célmolekula) stabil izotópjainak (2H, 13C, 18O, 15N stb.) Tartalmának mérése.
Stabil izotópok - eredetjelzők
A természetben a szerves és szervetlen anyagok két vagy több izotóp (stabil és instabil) keverékei, természetes bőségük mérését sikeresen használják geokémiai, környezeti vagy élelmiszer-biztonsági kutatásokban. Szerves anyagban a fő bioelemek (H, C, N, O, S) különböző stabil izotópokkal rendelkeznek (D, H; 13C, 12C; 15N, 14N; 18O, 17O, 16O; 36S, 34S, 33S, 32S).
Az izotópvegyületek (ugyanazon elem különböző izotópjait tartalmazó molekulákból álló kémiai vegyületek) fizikai és kémiai tulajdonságai közötti különbségeket az atommagok közötti tömegkülönbség határozza meg, amely kiemelhető tömegspektrometriás mérések segítségével az izotóparányok meghatározásához. elemek (pl. 2H/1H, 13C/12C, 15N/14N, 18O/16O, 34S/32S és 87Sr/86Sr).
A könnyű izotópok részleges elválasztása a nehéz izotópoktól a fizikai folyamatok és a kémiai reakciók során izotópos elválasztás/frakcionálás néven ismert, vagyis ugyanazon elem izotóp arányának megváltoztatásának jelensége. Ez a változás bekövetkezhet a vegyület egyik aggregációs állapotából a másikba történő átmenetével (például a víz folyadékfázisból a gőzfázisba való átjutása) vagy egy másik kémiai vegyületté (például szén-dioxid szerves szénvé) vagy bekövetkezhet. két vegyület izotópos összetétele közötti különbség a kémiai egyensúlyban (pl. oldott hidrogén-karbonát és szén-dioxid) vagy a fizikai egyensúlyban (pl. folyékony víz és vízgőz).
A stabil izotópok eredetjelzőként történő meghatározását magában foglaló, spektrometriás módszerekkel végzett élelmiszer-hitelesítési tanulmányok országos és nemzetközi szinten egyaránt kiemelkedő jelentőségűek, mivel az élelmiszer-védelemben objektív eredmények érhetők el (pl. A felhasznált nyersanyagok származásának jellemzése, névvédelem). származás, a hagyományos sajátosság biztosítása és a földrajzi jelzés védelme).
A növényi és állati molekulák izotóp tartalmát és eloszlását az éghajlati viszonyok, a földrajzi terület (magasság, szélesség, óceántól/tengertől való távolság), a mezőgazdasági gyakorlatok - az izotópok eloszlása az abszorbeált tápanyagokban és a molekulákat érintő anyagcsere útvonalak - befolyásolják, így az izotópok egy adott vegyület eredetének nyomon követésére használják, egy másik forrásból származó azonos kémiai molekulához képest.
A növényi szerves anyagokban az izotópok aránya nem állandó, befolyásolja a bioszintetikus utak mentén végbemenő izotópos frakcionálás és a növény fotoszintézishez használt molekuláinak eredeti izotóp tartalma.
Stabil izotópok alkalmazása az ICSI Rm. Vâlcea-nál
Az élelmiszertermékek hitelesítése számos szempontra kiterjedhet, a címkézés és a származási nyilatkozat helyességének igazolásától kezdve az olcsóbb összetevőkkel történő hamisítás vagy denaturálás azonosításáig.
Az ételek négy fő elemből állnak: szén, hidrogén, oxigén és nitrogén, amelyek természetesen több izotóp formában vannak jelen, a természetes jelenségek és az emberi tevékenységek vagy folyamatok által befolyásolt eloszlás. Az izotópos elválasztás jelensége főként két analitikai technika alkalmazásával mérhető, mindkettő sikeresen megvalósult az Országos Kriogén és Izotóp Technológiai Kutató-Fejlesztő Intézetben - az ICSI Rm. Vâlcea élelmiszeripari termékek, például bor, ecet, párlatok, gyümölcslevek, méz, növényi olajok stb. és akkreditált, 2008-tól kezdődően, az akkreditációs és tanúsító testületek követelményeinek és a vizsgálati laboratóriumok nemzetközi szabványainak megfelelően.
Mivel a növényi termékek izotóp tulajdonságait olyan környezeti tényezők befolyásolják, mint a hőmérséklet, a csapadék, a szélesség, a magasság, a tengertől való távolság, a talaj stb., A piacon lévő termékek nyomonkövethetőségének igazolása érdekében izotóp térképek készíthetők referencia mintákkal. Hasonlóképpen, az állati eredetű termékek esetében, izotóp szempontból nézve, a "te vagy az, amit eszel" kifejezés érvényes, így a bejelentett eredetre vonatkozó információk alapján (az ivóvízre vonatkozó adatok a származási, takarmány-, tápanyagok területén) ) ugyanúgy ellenőrizhetők.
Bor, must, párlatok és más boralapú termékek
Az izotópos módszerek lehetővé teszik az alkohol eredetének és eredetiségének megerősítését. Így a bortermékek esetében a stabil izotópok elemzése meghatározhatja: az alkohol botanikai eredetét; cukrok hozzáadása erjesztés előtt és után (az édes borokra jellemző); víz hozzáadása; földrajzi eredet; gyártási év. Desztillátumok esetében azonosítható az alapanyag, amelyből az alkohol származik.
Az izotóp jelentés tömegspektrometriája (IRMS) a stabil izotópok, például a 13C/12C, teljes arányát méri, további hitelességi mutatókat nyújtva a C3 növények két csoportja (beleértve a szőlőt, a cukorrépát) és C4 (beleértve a cukornádat, a kukoricát).
A szőlő kivételével a C3 csoportba tartozó növényekből (pl. Cukorrépa) történő hozzáadás azonosításához elengedhetetlen a SNIF-NMR technika kiegészítő alkalmazása a molekula egyes specifikus csoportjainak deutérium/hidrogén (D/H) izotóp arányának meghatározásához. etanol.
A víz hozzáadását az oxigén izotóp arányának IRMS módszerrel történő elemzésével határozzuk meg. A bor földrajzi eredetének érvényesítéséhez az oxigén, hidrogén és szén elemek izotóp arányát kell használni. Értelmezés céljából az elemzések eredményeit összehasonlítjuk az ICSI Rm. Vâlcea adatbázisában szereplő referenciák izotóp adataival.
édesem
A méz hitelességét izotópos elemzések alapján értékelik, és számos nem megfelelő gyakorlatot lehet felfedezni, amelyek a következőkre vonatkoznak: származási nyilatkozat; típusú méz; cukorszirup vagy gyümölcs hozzáadása.
Még akkor is, ha a melisopalinológiai elemzés meghatározza azt a virágos választékot, amelyből a méz származik, az egyetlen módszer, amely megerősíti a mézminta hamisítását (a C4 növénycsoportból származó cukrok hozzáadásának kimutatása és számszerűsítése), a szén, mind a cukrok, mind a mézfehérje izotópos vizsgálata.
Valódi méz esetében a mézben lévő cukroknak és fehérjéknek ugyanabból az alapanyagból kell származniuk. A méhtápláléktól (pl. Akácvirágok, hárs, repce, poliflora) függetlenül a cukorban lévő szén és a mézből kivont fehérje izotópos aránya állandó.
Gyümölcsök, gyümölcslevek, gyümölcstermékek
A gyümölcs, zöldség, gyümölcslé, valamint az ezeken az összetevőkön alapuló termékek bio-elemeinek szén, hidrogén és oxigén stabil izotópjainak aránya fontos eszköz mind a gyümölcsök és zöldségek eredetének meghatározásában, mind a termékek megfelelőségének és hitelességének értékelésében. feldolgozott (pl. gyümölcslekvár, gyümölcslé hozzáadott cukor nélkül).
A szén, a nitrogén és az oxigén, valamint néha a stroncium többszörös izotópos elemzése igazolhatja az élelmiszertermék bejelentett földrajzi/regionális eredetét. A szén és a deutérium izotóparányainak elemzése lehetővé teszi a cukorban a C4 növényi cukor (pl. Cukornád) vagy a C3 növényi cukor (pl. Cukorrépa) gyümölcsadagolások azonosítását. Ugyanakkor az oxigén és a hidrogén stabil izotópjainak elemzésével azonosítható a természetes gyümölcslevekből származó víz hozzáadása.
A stabil izotópok számos más alkalmazási területét fejlesztették ki az ICSI Rm Valcea-n belül, számos más élelmiszer-mátrixon, például eceten, növényi olajokon, méhmérgeken, gabonaféléken vagy növényi pigmenteken. Az élelmiszerek minőségének és eredetiségének értékelése és hitelesítése területén folytatott kutatások, amelyek stabil izotópok eredetjelzőként történő felhasználására épülnek, különösen az ökológiai termékek, folyamatosan folynak.