EA-IRMS: Detecting organic grown vegetables

Význam tématu

Organicky pěstované ovoce a zelenina dosahují na trhu vyšších cen díky rostoucímu zájmu o zdravou a ekologicky šetrnou produkci.
Vysoká cena však motivuje k ekonomicky podmíněnému podvodnému označování produktů jako „organické“, přestože byly použity syntetické hnojiva.
Spolehlivá a ověřitelná analytická metoda pro rozlišení skutečně organicky pěstovaných plodin je proto klíčová pro ochranu spotřebitelů a reputace značek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem příspěvku je demonstrovat možnost použití stopové analýzy dusíku (δ15N) k rozlišení organicky a synteticky hnojených rajčat.
Studie ukazuje, jak pomocí snadno automatizovatelné metody EA-IRMS získat jednoznačné izotopové otisky a detekovat nesprávně označené produkty.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky:

• Suché a homogenizované mražené rajčata (5 mg na vzorek) v cínových kapslích

Analytický systém:

• Thermo Scientific EA IsoLink IRMS System
• MAS Plus Autosampler pro automatické dávkování vzorků
• Kombuční reaktor s O₂ a redukčním přeměnným ložiskem z mědi
• DELTA V Isotope Ratio Mass Spectrometer pro měření poměru 15N/14N
• Doba analýzy do 5 minut, spotřeba He cca 0,4 l na vzorek

Hlavní výsledky a diskuse

Naměřené hodnoty δ15N:

• Organicky hnojená rajčata (FD1): 10,83 ± 0,05 ‰, (FD2): 8,81 ± 0,11 ‰
• Synteticky hnojená rajčata (FU1): 5,91 ± 0,10 ‰, (FU2): 6,62 ± 0,10 ‰

Z organických hnojiv (hnůj, kal, rašelina) jsou typické δ15N od +8 do +20 ‰, zatímco syntetická hnojiva (amoniak, potaš) produkují hodnoty +3 až +6 ‰.
Tato rozdílná izotopová signatura umožňuje jasně odlišit skutečně organicky pěstované plodiny od těch hnojených synteticky.

Přínosy a praktické využití metody

Laboratoře získají:

• Spolehlivé a jedinečné izotopové otisky pro detekci podvodně označených produktů
• Rychlou analýzu vzorků a nízké provozní náklady
• Úplnou automatizaci procesu s minimální obsluhou

Metoda je vhodná pro rutinní kontroly kvality v potravinářském průmyslu a certifikační orgány.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry dalšího vývoje:

1. Rozšíření na jiné druhy ovoce a zeleniny
2. Kombinace více izotopových systémů (C, H, O) pro vyšší specificitu
3. Integrace s metabolomickými přístupy pro komplexní profilaci
4. Vytváření mezinárodních databází izotopových podpisů
5. Standardizace metodiky a certifikační protokoly na globální úrovni

Závěr

EA-IRMS založená na měření δ15N nabízí rychlý, spolehlivý a plně automatizovaný nástroj pro ověřování organického původu plodin.
Metoda chrání spotřebitele před podvody, posiluje důvěru v značky a podporuje transparentnost produkce.

Reference

1. Ehleringer JR, Chesson LA, Valensuela LO. Elements. 11 (2015): 259–264.
2. Laursen KH et al. Food Chem. 141 (2013): 2812–2820.
3. Schmidt HL et al. Isotopes Environ. Health Stud. 3 (2005): 233–228.
4. Council Regulation (EC) No 834/2007 on Organic Production and Labelling of Organic Products. Off. J. Eur. Union L189/1 (2007).
5. Sturm M, Kacjan-Marsic N, Lojen S. J Sci Food Agric. 91 (2011): 262–267.