EA-IRMS: Tracing the geographical origin of coffeeusing isotope fingerprints

Význam tématu

Potvrzení geografického původu a pravosti potravin představuje klíčový nástroj v boji proti ekonomicky motivovaným podvodům a zachování důvěry spotřebitelů. Izotopové otisky vodíku a kyslíku v kávových zrnech poskytují spolehlivou metodu pro ověření původu a plnění legislativních požadavků na označování.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo využít stabilní izotopy vodíku (δ2H) a kyslíku (δ18O) měřené systémem EA IsoLink IRMS k určení geografického původu 20 vzorků pražené kávy z 15 zemí Afriky, Asie a Střední a Jižní Ameriky. Studie sledovala schopnost rozlišit původ na úrovni kontinentu i jednotlivých států.

Použitá metodika a instrumentace

Zrna byla sušena, kryogenně mleta a do pyrolytického reaktoru EA IsoLink IRMS systému (Thermo Scientific) vložena v množství cca 800 µg. Reaktor pracoval při 1450 °C, produkty H2 a CO se separovaly na 1 m 5Å GC sloupci při 70 °C a měřily v Delta V IRMS skrze ConFlo IV. Kalibrace probíhala vůči standardům SLAP a VSMOW. Spotřeba helia činila 1 l na vzorek, doba analýzy nepřesahovala 5 minut.

Hlavní výsledky a diskuse

• Izotopové hodnoty δ2H a δ18O jasně oddělily kávu z Afriky, Asie a Ameriky na kontinentální úrovni.
• Vzorek Bio Sumatra vykazoval izotopický profil typický pro Ameriku, což naznačuje nesprávné značení původu.
• Variace δ2H a δ18O u káv z jedné země (Kolumbie, Guatemala) korespondovaly s nadmořskou výškou plantáží.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí laboratořím rychlou, plně automatizovanou a nákladově efektivní kontrolu pravosti kávy. Umožňuje dodržení evropských nařízení o označování, posiluje reputaci značky a chrání spotřebitele před padělky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází izotopických otisků o nové regiony, sezónní a mikroklimatické faktory.
• Zařazení dalších izotopů (uhlík, dusík) pro zlepšení diskriminační schopnosti.
• Nasazení strojového učení pro analýzu velkých souborů dat a predikční modely původu.
• Aplikace přístupu na další potravinářské komodity a nápoje.

Závěr

EA IsoLink IRMS systém se ukázal jako robustní a spolehlivý nástroj pro sledování geografického původu pražené kávy na úrovni kontinentů i specifických zemí. Díky rychlosti a automatizaci je vhodný pro rutinní kontrolu kvality a autentičnosti v potravinářských laboratořích.

Použitá instrumentace

• EA IsoLink IRMS System s 1450 °C pyrolytickým reaktorem
• MAS Plus autosampler a 1 m 5Å GC sloupec pro separaci H2 a CO
• Delta V Isotope Ratio Mass Spectrometer s rozhraním ConFlo IV

Reference

1. Camin F. et al. Trends in Food Sci Tech. 61 (2017) 176–187.
2. Rodrigues C. et al. J Food Composition Analysis. 22 (2009) 463–471.
3. Santato A. et al. J Mass Spectrom. 47 (2012) 1132–1140.
4. Rodrigues C. et al. Agric Food Chem. 59 (2011) 10239–10246.
5. Carter J.F. et al. J Agric Food Chem. 63 (2015) 5771–5779.
6. Rodrigues C. et al. Spectroscopy Europe. 25 (2013).