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鉴别产品天然与合成 – 碳14测试的必要性

essential oils carbon 14 analysis随着天然产品越来越受欢迎,市场上的假冒产品也随之增加。有许多测试方法可以帮助鉴别产品是天然与合成。但是因为天然产品复杂多样和掺假方法曾出不穷使得鉴别越来越困难,没有一种天然来源测试可以保证产品100%纯天然的真实性。

有几种测试方法可以检测产品是否掺杂了其他廉价的天然来源材料,但只有碳14测试可以检测产品的天然与合成,是否掺杂有石化来源的合成成分。因此,确保产品原料全部来自于天然不含有任何石化衍生合成材料,碳14测试是进行质量管控的必要工具。

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气相色谱-质谱分析(GC-MS)

气相色谱-质谱分析使用了两种不同的检测方法:气相色谱法和质谱法。气相色谱法是将复杂的挥发性混合物样品分离成各种成分。每种成分通过质谱仪将被电离并分解成更小的碎片,质谱仪将记录各种质量和相对量。通过将结果谱与参考数据库进行比较,可以评估样品的组成和真实性。GC-MS作为一种敏感技术,广泛应用于许多产品的检测,包括精油和香精香料。

手性测试

手性是某些分子的基本自然属性。指一个物体不能与其镜像相重合。手性分子(含一个手性中心)含有两种配置,彼此是不重叠的镜像的存在,正如我们的左手和右手 – 它们有相同的成分(手指)但是不重合。

在自然界中,通常是一只“手”被发现。实验室合成的同等化成物通常是外消旋混合物(间于化合物的左右旋两种形式之间的比值)。手性测试能够区分外消旋混合物和只存在左旋或者右旋的化合物。

有几种方法可以检查化合物的手性。其中最简单的是旋光 – 左旋会使光完全在一个方向旋转,右旋将同样使光完全向一个方向旋转,但方向相反。外消旋混合物不会完全转动光,因为左右手的旋转形式都抵消了。通过与参考值的比较,可以确定手性纯度。

同位素比质谱分析 (IRMS)

一种元素可以有多种同位素 – 质子数量相同,但中子数量不同,因此原子的质量不同。例如,碳同位素在自然界中含量最高的是碳-12,含有6个质子和6个中子。碳-13在自然界中含量较低,6个质子和7个中子。测量特定元素的不同同位素的比值,往往可以揭示样品的来源。例如可广泛应用于蜂蜜的鉴定和确定硝酸盐污染的来源。

同位素比质谱仪可以测试同位素比值,将样品电离并通过磁场。不同原子由于质量不同从而发生偏转,然后由探测器接收。通过与真实的样品值比较,不同的同位素比值可以揭示使比值发生变化的杂质的存在。

碳14测试

天然产品(植物或动物来源)的假冒方法之一是掺假更廉价的石化衍生合成材料。它们可能在化学成分上没有任何区别,但是使用碳-14测试就可以检测天然与合成,识别掺假的石化成分。根据放射性衰变规律弱放射性的碳-14同位素有一个固定的较短的半衰期。作为自然界碳循环的一部分,所有的生物都有一个已知的碳-14含量,而石化衍生的物质已经很早就脱离了碳循环系统,所以它们不含任何碳-14。因此,通过测试产品的碳-14含量,就可以区分其石化合成来源和植物或动物来源。但是碳-14测试不能区分产品具体来自于哪种天然来源,例如不能区分材料是植物或者动物来源。

碳14测试是利用加速器质谱仪完成,其原理类似与上述的标准质谱仪的测试原理。但是关键的区别在于,它需要将离子加速到一个更大的速度才能到达检测器,这样就能检测出极低丰度的同位素,例如将低丰度的碳14同位素从高丰度的碳12,碳13中间分离检测出来。

结论

这个天然来源测试方法为天然产品行业提供了强有力的工具来确保材料的真实性。但这不能保证万无一失。同时利用多种检测不同问题的测试方法,可以提高质量控制水平。

参考文献:

G. Downey (ed.), 2016, Advances in Food Authenticity Testing, Amsterdam: Woodhead Publishing.

Zawirska-Wojtasiak, R, 2006, Chirality and the Nature of Food Authenticity of Aroma, Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 5, pp. 21 – 36.

This entry was posted on Monday, April 16th, 2018 and is filed under 保健品碳-14测试, 天然产品测试, 饮食保健品测试, 香料碳-14测试, 香精香料 .