Наука и исхрана
Д-р инже.Роксана Елена Јонете
Докажувањето на оригиналноста на производот во однос на географското и биолошкото потекло (растително или животинско потекло) е исклучително важен предмет во контекст на безбедноста на храната, квалитетот на храната и заштитата на потрошувачите, во согласност со националното законодавство и меѓународните стандарди и упатства.
На конкурентен пазар, каде што потрошувачите се свесни за влијанието што храната или одредени состојки на храната можат да имаат врз нивното здравје, можноста да се потврди/потврди автентичноста и квалитетот на суровините што лежат во основата на производите е вистински предизвик. Научната иновација и технолошката еволуција се она што денес нуди практични решенија за идентификување на измама и фалсификување на производ, вклучително и во особено софистицирани случаи.
Стабилните изотопи се едни од најчувствителните и најсигурни обележувачи на потекло, што претставува основа на голем број официјални методи или меѓународни стандарди за тестирање на автентичноста на храната. Суштината на овие методи е да се измери содржината во стабилни изотопи (2H, 13C, 18O, 15N, итн.) На производот или негова специфична компонента (на пр. Состојка или целна молекула).
Стабилни изотопи - маркери за потекло
Во природата, органската и неорганската материја е мешавина од два или повеќе изотопи (стабилни и нестабилни), при што мерењето на нивното природно изобилство успешно се користи во геохемиски, еколошки истражувања или истражувања за безбедност на храна. Во органска материја, главните био-елементи (H, C, N, O, S) имаат различни стабилни изотопи (D, H; 13C, 12C; 15N, 14N; 18O, 17O, 16O; 36S, 34S, 33S, 32S).
Разликите помеѓу физичките и хемиските својства на изотопските соединенија (хемиски соединенија кои се состојат од молекули кои содржат различни изотопи на истиот елемент) се одредуваат според разликата во масата помеѓу јадрата на атомите, што може да се истакне со користење на мерења на масената спектрометрија за да се утврдат изотопските соодноси. на елементи (на пр. 2H/1H, 13C/12C, 15N/14N, 18O/16O, 34S/32S и 87Sr/86Sr).
Делумното раздвојување на лесните изотопи од тешките изотопи за време на физичките процеси и за време на хемиските реакции е познато како изотопско раздвојување/фракционирање, односно феномен на промена на изотопскиот однос на истиот елемент. Оваа промена може да се случи преку транзиција на соединението од една состојба на собирање во друга (на пр. Премин на вода од течна фаза во фаза на пареа) или на друго хемиско соединение (на пр. Јаглерод диоксид во органски јаглерод) или може да се појави. со разликата помеѓу изотопските состави на две соединенија во хемиска рамнотежа (на пр. растворен бикарбонат и јаглерод диоксид) или физичка рамнотежа (пр. течна вода и водена пареа).
Студиите за автентикација на храната со употреба на спектрометриски методи кои вклучуваат одредување на стабилни изотопи како маркери за потекло се од особено значење и на национално и на меѓународно ниво поради можноста да се обезбедат објективни резултати во заштитата на храната (на пр. Карактеризација на потеклото на употребената суровина, заштита на името потекло, обезбедување на традиционална специфичност и заштита на географската ознака).
На изотопската содржина и дистрибуција во растителните и животинските молекули влијаат климатските услови, географската област (надморска височина, географска ширина, оддалеченост од океан/море), земјоделски практики - дистрибуција на изотопи во апсорбирани хранливи материи и метаболички патишта кои вклучуваат молекули - така што изотопите можат да бидат се користи за пронаоѓање на потеклото на даденото соединение во споредба со идентична хемиска молекула од друг извор.
Во органската материја на растенијата, односот на изотопи не е постојан, тој е под влијание на изотопската фракционирање што се одвива по биосинтетските патеки и од оригиналната изотопска содржина на молекулите што ги користи растението за фотосинтеза.
Апликации на стабилни изотопи на ICSI Rm
Автентикацијата на прехранбен производ може да опфати различни аспекти, од потврда за правилно обележување и декларација за потекло, до идентификување на фалсификување или изобличување со поевтини состојки.
Храната е составена од четири главни елементи: јаглерод, водород, кислород и азот, кои се природно присутни во неколку изотопски форми, дистрибуција под влијание на природните појави и човечките активности или процеси. Феноменот на изотопско раздвојување може да се мери со користење, главно, на две аналитички техники, и двете успешно спроведени во рамките на Националниот институт за истражување-развој за криогени и изотопски технологии - ICSI Rm. Vâlcea за експертиза на прехранбени производи како што се вино, оцет, дестилати, овошни сокови, мед, растителни масла и сл. и акредитирани, почнувајќи од 2008 година, во согласност со барањата на телата за акредитација и сертификација и меѓународните стандарди за лаборатории за тестирање.
Бидејќи изотопските својства на растителните производи се под влијание на факторите на животната средина, како што се температурата, врнежите, географската ширина, надморската височина, оддалеченоста од морето, почвата итн., Со цел да се потврди следливоста на производите на пазарот, може да се направат изотопски карти со референтни примероци. Слично на тоа, во случај на производи од животинско потекло, гледано од изотопска гледна точка, изразот „ти си тоа што го јадеш“ е валиден, така што врз основа на информациите за декларираното потекло (податоци поврзани со вода за пиење во областа на потекло, сточна храна, хранливи материи ) може да се проверат на ист начин.
Вино, шира, дестилати и други производи на база на вино
Изотопските методи го потврдуваат потеклото и автентичноста на алкохолот. Така, во случај на производи од вино, анализата на стабилни изотопи може да утврди: ботаничко потекло на алкохол; додавање на шеќери пред и по ферментацијата (специфично за слатките вина); додаток на вода; географско потекло; година на производство. Во случај на дестилати, може да се идентификува суровината од која доаѓа алкохолот.
Изотопскиот извештај Масовна спектрометрија (IRMS) ги мери вкупните стапки на стабилни изотопи, како што е 13C/12C, обезбедувајќи дополнителни индикатори за автентичност за откривање помеѓу двете групи C3 растенија (вклучувајќи грозје, шеќерна репка) и C4 (вклучувајќи шеќерна трска, пченка).
За да се идентификува додавањето на шеќери од растенијата во групата Ц3 (на пр. Шеќерна репка), освен грозјето, од суштинско значење е да се користи дополнителната SNIF-NMR техника за да се утврдат изотопичните соодноси на деутериум/водород (Д/Х) на одредени специфични групи на молекулата. на етанол.
Додавањето вода се одредува со анализа на изотопскиот однос на кислород преку IRMS. За да се потврди географското потекло на виното, мора да се користат изотопски соодноси на елементите кислород, водород и јаглерод. За толкување, резултатите од анализите се споредуваат со изотопските податоци на референците во базата на податоци на ICSI Rm.
душо
Автентичноста на медот се проценува врз основа на изотопски анализи и може да се открие серија практики што не се во согласност со: декларацијата за потекло; вид мед; додавање на шеќерен сируп или овошје.
Дури и ако мелисопалинолошката анализа го утврди цветниот асортиман од кој потекнува медот, единствениот метод што може да го потврди фалсификувањето (откривање и квантифицирање на додавање на шеќери кои потекнуваат од растителната група Ц4) на примерок од мед е изотопска анализа на јаглерод, и шеќери и протеини од мед.
Во случај на оригинален мед, шеќерите и протеините во медот треба да потекнуваат од истата суровина. Без оглед на пчеларната храна (на пример, цвеќиња од багрем, липа, семе од репка, полифлора), врската помеѓу изотопските односи на јаглерод во шеќерите и потеинот извлечен од медот е постојан.
Овошје, овошни сокови, овошни производи
Односот на стабилни изотопи на биоелементите јаглерод, водород и кислород во овошјето, зеленчукот, овошните сокови, како и производите базирани на овие состојки, е важна алатка и за одредување на потеклото на овошјето и зеленчукот и за проценка на сообразноста и автентичноста на производите. преработени (на пр. овошен џем, сокови без додаден шеќер).
Мулти-изотопска анализа на јаглерод, азот и кислород, а понекогаш и стронциум, може да го потврди декларираното географско/регионално потекло на храната. Анализата на изотопските односи на јаглерод и деутериум овозможува идентификување во шеќерот на овошни додатоци на растителен шеќер Ц4 (на пример, шеќерна трска) или растителен шеќер Ц3 (на пр. Шеќерна репка). Во исто време, со анализа на стабилните изотопи на кислород и водород, може да се идентификува додавање на вода од природни сокови.
Различни други апликации на стабилни изотопи се развиени во рамките на ICSI Rm Valcea, на разни други матрици на храна како што се оцет, растителни масла, пчелен отров, житарки или пигменти од зеленчук. Истражувањата во областа на евалуација и сертифицирање на квалитетот и автентичноста на храната засновани на употреба на стабилни изотопи како обележувачи на потекло, особено органски производи се во постојан тек.