LC-IRMS: carbon isotope fingerprints in routine honey fraud analysis

Význam tématu

Padělání medu pomocí levných cukerných sirupů představuje významnou hrozbu pro kvalitu potravinářských produktů a důvěru spotřebitelů. Analytické metody, které dokáží odlišit přírodní složení od přidaných exogenních cukrů, jsou klíčové pro zajištění integrity trhu.

Cíle a přehled studie

Studie prezentuje aplikaci systému Thermo Scientific LC IsoLink II IRMS pro rutinní analýzu medu s cílem detekovat 10 autentických a 10 uměle naředěných vzorků. Hlavním záměrem bylo ověřit citlivost, robustnost a opakovatelnost metody při identifikaci nelegálních přísad.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky medu byly připraveny rozpuštěním 1 g medu ve vodě, následnou 100násobnou dilucí a filtrací. Separace sacharidů probíhala pomocí isokratické HPLC na kolóně Shodex Sugar SC-1011 s vodou jako eluční fází, průtokem 0,3 ml/min a teplotou 60 °C. Oxidace eluátu v LC IsoLink II převodní jednotce generovala CO2, které bylo přiváděno helia do DELTA Q IRMS přes ConFlo IV. Celý systém ovládá Qtegra ISDS software vč. integrace s Chromeleon CDS. Díky patentované funkci zpětného proplachu je údržba zjednodušena a zkrácen provozní čas.

Hlavní výsledky a diskuse

U C3 rostlin (včelí med) se δ13C pohybuje mezi -33 ‰ až -22 ‰, u C4 adulterantů (kukuřičný, třtinový sirup) mezi -16 ‰ až -8 ‰. Metoda dokáže detekovat přídavek C4 cukrů již od 1 %, přídavek C3 adulterantů (rýže, cukrovka, pšenice) od 10 %. EA-IRMS analýza bílkovin rozlišuje přítomnost více než 7 % C4 cukrů. Z 20 testovaných vzorků bylo 10 shledáno padělanými na základě kritérií Δδ13C mezi fruktózou a glukózou >±1,0 ‰ a maximálního Δδ13C >±2,1 ‰, resp. obsahu C4 cukru >7 %. Dlouhodobá stabilita metody byla ověřena na laboratorním standardu medu po dobu 8 měsíců (>120 měření) s SD 0,10–0,16 ‰.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a selektivita pro detekci exogenních cukrů
• Možnost simultánní analýzy profilu sacharidů a izotopického otisku v jednom běhu
• Robustní provozní režim s minimální údržbou díky zpětnému proplachu
• Integrovaná datová analýza a kvalitativní kontrola v Qtegra ISDS

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metodiky na další potravinářské matice (např. džusy, sirupy), kombinace s technikami NMR či MS pro širší metabolomický profil a využití strojového učení pro automatizovanou interpretaci izotopických dat představují perspektivní směr výzkumu.

Závěr

LC IsoLink II IRMS nabízí spolehlivou a efektivní platformu pro autentifikaci medu, spojující chromatografickou separaci sacharidů s vysoce přesným měřením poměru 13C/12C. Robustní design a plná softwarová integrace umožňují rutinní analýzu s vynikající opakovatelností.

Reference

1. Cabañero I. et al. J. Agric. Food Chem. 54 (2006): 9719–9727
2. AOAC 998.12-1998. C-4 plant sugars in honey
3. Elflein L., Raezke K.-P. Apidologie 39 (2008): 574–587