EA-IRMS: Tracing the geographical origin ofgreen coffee beans using isotope fingerprints

Význam tématu

Potřeba ověřit geografický původ potravin, jako je zelená káva, vyplývá z narůstajícího výskytu ekonomicky motivovaných podvodů a z přísnějších regulačních požadavků na označování potravin podle nařízení EU. Izotopová fingerprint analýza umožňuje spolehlivě potvrdit skutečný původ surovin, čímž chrání značku, důvěru spotřebitelů a podporuje dodržování legislativy.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat schopnost sledovat geografický původ zelených kávových zrn pomocí vodíkových (δ2H) a kyslíkových (δ18O) izotopových podpisů. Analýza zahrnovala 19 vzorků ze 12 zemí napříč Afrikou, Asií a Střední a Jižní Amerikou.

Použitá metodika

Po sušení a kryomletí bylo přibližně 800 µg vzorku zelené kávy zavedeno do stříbrných kapslí. V pyrolyzním reaktoru EA IsoLink IRMS systému (1450 °C, heliový plyn) došlo k rozkladu vzorku na H2 a CO. Tyto plyny byly separovány 1 m GC kolonkou (5Å, izotermicky 70 °C) a analyzovány na Delta V Isotope Ratio MS. Kalibrace proběhla vůči standardům SLAP a VSMOW, analýza trvala méně než 5 minut.

Použitá instrumentace

• EA IsoLink IRMS System s MAS Plus autosamplerem
• Pyrolýzní reaktor s keramickou a sklovitou uhlíkovou trubicí
• GC kolona 1 m, 5 Å molekulární síto
• Thermo Scientific Delta V Isotope Ratio MS
• ConFlo IV Universal Interface

Hlavní výsledky a diskuse

Izotopové podpisy δ2H a δ18O umožnily jasné rozlišení kontinentálního původu kávových vzorků a potvrdily shodu s dříve publikovanými daty na úrovni jednotlivých zemí. Anomálie u vzorku Bio Sumatra ukázala jeho zařazení mezi středo-jihoamerické kávy, což signalizuje možné chybné označení původu. Uvnitř jedné země (např. Kolumbie, Guatemala) korelovala variabilita izotopů s nadmořskou výškou pěstitelských lokalit.

Přínosy a praktické využití metody

• Spolehlivá verifikace správnosti označení původu potravin
• Ochrana značky a důvěry spotřebitelů
• Podpora souladu s legislativními požadavky
• Rychlá a plně automatizovaná analýza s nízkými provozními náklady

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metodiky na pražená kávová zrna a další potravinářské matrice, využití multivariačních statistických přístupů pro detailnější odlišení a kombinace s analýzou stopových prvků nebo NMR pro komplexnější profilování původu.

Závěr

EA-IRMS založená na stanovení δ2H a δ18O izotopových podpisů představuje robustní a automatizovaný nástroj pro sledování geografického původu zelené kávy, odhalování nesprávného označování a podporu kvality v potravinářském průmyslu.

Reference

1. Camin F., Boner M., Bontempo L. et al. Trends in Food Sci. Tech. 61 (2017) 176–187.
2. Rodrigues C., Maia R., Miranda M. et al. J. Food Compos. Anal. 22 (2009) 463–471.
3. Santato A., Bertoldi D., Perini M. et al. J. Mass Spectrom. 47 (2012) 1132–1140.
4. Rodrigues C., Brunner M., Steiman S. et al. J. Agric. Food Chem. 59 (2011) 10239–10246.
5. Carter J. F., Yates H. S. A., Tinggi U. J. Agric. Food Chem. 63 (2015) 5771–5779.
6. Rodrigues C., Maia R., Máguas C. Spectroscopy Europe 25 (2013).
7. Weigt M., Brodie C., Kracht O. Thermo Fisher Scientific Application Note 30418 (2017).