Elemental and isotopic analysis: solutions for food authenticity, quality and safety

Význam tématu

V oblasti potravinářské analýzy je klíčové přesné stanovení jak nutričních, tak toxických prvků a izotopových poměrů pro ověření pravosti, kvality a bezpečnosti potravin.
Regulace stanovují přísné limity pro těžké kovy v kojeneckých výživách a potravinách, které se pravidelně zpřísňují (např. Hg ≤ 2 µg·kg-1). K zajištění těchto limitů je nezbytná účinná eliminace rušení v praxi.

Cíle a přehled studie / článku

Ukázat ucelený workflow pro:

• Elementární analýzu pomocí triple kvadrupólového ICP-MS (TQ-ICP-MS).
• Stanovení obsahu C, H, N, S, O metodou FlashSmart EA (Dumasova metoda).
• Izotopové analýzy (EA-IRMS, GC-IRMS, LC-IRMS, GasBench Plus IRMS) pro určení původu a detekci adulterací.

Použitá metodika a instrumentace

• iCAP TQe ICP-MS v režimu O₂ s dodatečným kvadrupólem Q1 pro selektivní přístup m/z před CRC.
• ASX560 s ASXPRESS® PLUS pro automatizované zavádění vzorků.
• Uzavřená mikrovlnná digesce (HNO₃ + HCl) pro přípravu kojeneckých výživ.
• FlashSmart Elemental Analyzer s TCD detektorem pro stanovení C, H, N, S, O.
• EA IsoLink IRMS, GC IsoLink II IRMS, LC IsoLink IRMS a GasBench Plus IRMS řízené softwarovým balíkem Qtegra ISDS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Triple kvadrupólové ICP-MS účinně odstraňuje izobarické a polyatomové rušení (např. 150Sm²⁺ při stanovení As, 95Mo¹⁶O⁺ při Cd).
• Instrumentální limity kvantifikace (ILOQ) pro As, Cd, Hg, Pb jsou nižší než regulační limity (MLOQ v potravinách < 0,6–3 µg·kg-1).
• Dobré shody s CRM (NIST 2383a, BCR-063) potvrzeny recovery 90–110 %.
• Testy FNSQAP pro kojenecké formule a dětské výživy ukázaly přesné stanovení majoritních i stopových prvků, včetně Hg blízko LOQ.
• Jednomódová analýza v TQ-O₂ režimu zjednodušuje vývoj metod a zkracuje dobu analýzy (~ 1 min 19 s na vzorek).

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená produktivita laboratoře díky redukci multimodových optimalizací.
• Spolehlivé odhalení falešně pozitivních signálů – klíčové pro bezpečnost kojeneckých potravin.
• Elementární analýza Dumasovou metodou umožňuje rychlé stanovení bílkovin v mléce, mase, cereáliích i krmivech.
• Izotopové techniky IRMS poskytují informaci o geografickém původu, druhu hnojiva, detekci ředění vodou či přídavku syntetických složek v medu, víně, aroma.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další automatizace a digitalizace pomocí softwaru Qtegra ISDS a nástroje Reaction Finder.
• Rozšířená integrace s chromatografickými technikami pro spojité stanovení sloučenin.
• Aplikace v environmentálních a forenzních analýzách zaměřených na ochranu spotřebitele a boj proti potravinovým podvodům.

Závěr

Spojení triple kvadrupólového ICP-MS, FlashSmart EA a široké palety IRMS periferií poskytuje komplexní platformu pro přesné, rychlé a robustní stanovení elementárních a izotopových charakteristik potravin. Tato řešení přispívají ke splnění přísných regulačních požadavků a zvyšují důvěru v kvalitu a pravost potravin.

Reference

• Thermo Fisher Scientific Application Note AN00209
• AOAC Official Method 998.12
• Codex Alimentarius CXS 234-1999