蜂蜜中糖分掺假检测方案(同位素质谱仪)

iso CHROM LC 线性 sales-china@elementar.com|www.elementar.cn 应用报告 elementar EXCELLENCEIN ELEMENTS 使用新型高性能的LC-IRMS技术鉴定蜂蜜糖分掺假 蜂蜜掺假 对于某些食品，消费者或政府立法要求制造商确认其产品的真伪。蜂蜜掺假分析包括碳同位素比值分析检测蜂蜜是否添加外部来源的糖分，以改善蜂蜜质量。 BiovisION Honey Agilent 1260 Infinity lI LCiso CHROMLC 蜂蜜糖分掺假鉴定的参考方法是利用EA-IRMS测定蜂蜜糖分和蛋白质的813C同位素值的差异 (AOAC998.12)，改方法的原理是C3植物(例如为蜜蜂提供来源的花蜜)和C4植物(例如生产转化糖浆的玉米和甘蔗)不同光合作用路径造成的13C同位素代谢富集的差异，这种方法对于C4糖分添加超过7%时非常灵敏。通过液相色谱结合稳定碳同位素比质谱(LC-IRMS)测定蜂蜜中果糖、葡萄糖和高糖的81C值，可以检测出蜂蜜中是否掺杂了来自C3植物如甜菜和水稻的糖浆以及C4植物糖。 isoprime vislON 这篇应用展示了我们的专注于蜂蜜掺假检测的BiovisIONHoney解决方案，他包括先进的高温液相燃烧接口isoCHROM@ LC、isoprime visION稳定同位素比质谱仪和安捷伦1260 Infinity l液相色谱。与传统的LC-IRMS技术相比，该系统显示出更好的稳健性和更少的维护工作，降低了每次分析的总成本。 ( 1) https：//en.wikipedia.org/wiki/Fractionation_of_carbon_isotope s _in_oxygenic _ photosynthesis ) 目前可用的LC-IRMS溶液是基于将目标组分氧化成CO2，然后在气体交换器中从洗脱液中分离出来。由于使用不同的盐和酸性溶液(Na2S208和H3P04)， 这些类型的仪器在浓度范围和维护强度上都有限制。 iso CHROM LC接口采用了完全不同的原理：在将洗脱液直接注入与氧气混合的氦气载气中后，目标组分通过高温燃烧转化为二氧化碳，还原炉除去载气中多余的氧气。最后，利用两级除水系统将气体中的水分离出来，并将气体转移到isoprime vislON同位素比质谱仪中进行8C分析，该系统的设计最大程度减小峰展宽。 口m 图1：通过比较HPLC分离后用RID和IRMS记录的信号可知，用iso CHROM LC联用IMRS分析蜂蜜样品几乎没有可见的峰展宽。请注意RID不是BiovislON Honey系统的一部分。 图2()含有五种糖的标准品的色谱图。 BiovisION蜂蜜系统已经开发用于蜂蜜中的813C分析，这是LC-IRMS的主要应用领域。该系统由iso CHROM LC、isoprime visION和Agilent 1260Infinity IILC组成。LC配备了Phenomenex RezexTM钙离子柱。柱温70°C，流速300) pl/min。用纯水作为流动相。 为了校准目的，我们制备了一种含有五种不同糖的标准品：两种单糖(葡萄糖和果糖)，一种二糖(麦芽糖)，，一种三糖(麦芽糖)和一种四糖(水苏糖)，这些糖的81C同位素比值采用EA-IRMS系统与国际同位素标准进行测定，图2显示了用isoprime vislONIRMS分析这种标准品的典型81C色谱图，良好的基线分离可以得到一个斜率接近1.0的校准曲线(见图3)。 8CMoNGAS[%o] exp 图3(个)由含5种糖的不同81C同位素比值的标准品计算的校准曲线。 长期分析 由于LC技术的固有特性，在一个样品运行过程中，不同的组分以不同的浓度存在，导致813C峰具有非常不同的峰高。因此，同位素比值质谱仪测量不同峰高下的相同同位素比值是非常重要的。使用lyticOS@软件，这种所谓的线性是全自动Good-For-Go控制程序的一部分。 BiovisION Honey系统的稳健性是通过7天蜂蜜分析测量来证明的。在此期间，对标准品进行了定期分析。该系统在本周开始时使用相同的标准品进行校准，没有应用漂移校正。系统因维护而宕机两次，持续了大约一个小时。 表1显示了不同浓度和注射体积下果糖标准品的813C同位素比值，对应于0.35~60pg的绝对碳浓度。isoprime vislON同位素比率质谱仪从一个对应0.35pgc的峰高开始进行线性测试。结果表明，同位素比值的测量精度随浓度的增加而提高，但813C在整个浓度范围内均在测量精度范围内。 图4显示了7天时间内葡萄糖、果糖和麦芽糖的81C同位素比值。实线表示标定的813C同位素比值，虚线表示系统的测量精度(±0.3%)。结果显示了在7天的时间内良好的重现性，且在仪器的准确度范围内。 表1：使用BiovislON Honey配备Phenomenex RezexTM 钙离子柱，测定不同浓度和注射体积下果糖标准品的83C同位素比值。 c[pg] 6c[%] STD[%o] 0.3 -0.5 pg -19.90 0.28 0.6-0.8 pg -19.98 0.23 1-2ng -19.99 0.16 4-6pg -19.98 0.05 8-10 pg -19.88 0.09 20 - 60 pg -19.76 0.06 图5(+)天然蜂蜜(a)和掺假蜂蜜(b)的谱图示例。 图4(个)7天内葡萄糖、果糖和麦芽糖81C同位素比值的变化。 Time [minutes] 表2显示了在7天的样品运行中6个真实蜂蜜样品和一个掺假蜂蜜样品的813C同位素比值。根据AOAC 998.12标准，用EA-IRMS测定了蜂蜜蛋白质和糖分的813C同位素比值。图5显示了天然蜂蜜和掺入12%C4糖浆的蜂蜜的样品色谱图。 单一糖分的813C同位素比值测定精度较高，三次测量的标准偏差远低于0.1%o，峰高超过1nA，较低浓度时略有增加。 基于对大量真实蜂蜜样品的研究， Elflein等人采用EA/LC-IRMS确定了蜂蜜不同糖分A61C值的标准，大多数实验室都使用这些标准。对于真实蜂蜜样品，他们建议：所有测定813C值最大差异为±2.1%o，果糖和葡萄糖81C值最大差异为 +1.0%o，蛋白质和蜂蜜A813C≥-1.0%o。此外，出现超过大于>0.7%总峰面积的低聚糖峰也表明蜂蜜掺假。 只有掺假蜂蜜才显示出可检测到的低聚糖峰，峰面积为总峰面积的1%。 表2：6个真实蜂蜜样品和1个掺假蜂蜜样品的81C同位素比值和A81C差值。 ORIGIN 8C GLUCOSE[%] 8C FRUCTOSE[%] 6"C DI-SACCHARIDES [%] S"C TRI-SACCHARIDES [%] OLIGO-SACCHARIDES[%] A8"C FRU-GLU[%] A6”CMAX%] A6C PROT-HON [%] GERMANY -26.56±0.05 -26.64±0.08 -27.81±0.10 -27.43±0.08 -0.08 1.25 -0.02 CHINA -23.57±0.06 -24.05±0.06 -22.58±0.19 -0.48 1.47 -0.16 INDIA -24.57±0.05 -24.91±0.08 -26.53±0.07 -0.34 1.96 -0.65 NETHERLANDS -26.60±0.04 -26.57±0.01 -28.30±0.08 -27.98±0.22 0.03 1.73 0.08 USA -25.29±0.07 -25.30±0.06 -25.68±0.07 -23.96±0.24 -0.02 1.72 -0.05 ITALY -23.96±0.02 -23.51±0.02 -23.82±0.05 -23.02±0.14 0.45 0.94 -0.69 ADULTERATED HONEY -23.28±0.09 -23.63±0.09 -18.01±0.10 -13.42±0.18 -9.33±0.40 -0.35 14.29 -1.79 高温燃烧接口iso CHROM LC将Agilent 1260Infinity Il LC连接到isoprime vislON同位素比质谱仪，用于特定化合物的813C同位素比分析。与传统的LC-IRMS技术相比，该系统具有更好的稳健性和更少的维护工作量，降低了每次分析的总成本。 Elflein， L. and K.P. Raezke， Improved detection of honeyadulteration by measuring differences between 1C/C stablecarbon isotope ratios of protein and sugar compounds witha combination of elemental analyzer - isotope ratio massspectrometry and liquid chromatography - isotope massspectrometry (6C-EA/LC-IRMS)， Apidologie， 574-587，2008. Elementar(德国元素)-元素分析最可信赖的伙伴! Elementar是高性能有机与无机元素分析领域的世界领导者。持续创新、全面支持和创新解决方案是Elementar品牌形成的基石，并持续推动我们在农业、化学、环境、能源、材料和法医刑侦等多个科学领域的应用，为全球80多个国家的用户提供服务。 德国元素中国分公司 ( 上海市浦东新区东明路2100号南楼508室，200123 ) 电话：+86-(0)21-68785128|400-820-5236 德国元素Elementar蜂蜜糖分掺假鉴定的参考方法是利用EA-IRMS测定蜂蜜糖分和蛋白质的δ13C同位素值的差异（AOAC 998.12），改方法的原理是C3植物（例如为蜜蜂提供来源的花蜜）和C4植物（例如生产转化糖浆的玉米和甘蔗）不同光合作用路径造成的13C同位素代谢富集的差异，这种方法对于C4糖分添加超过7%时非常灵敏。通过液相色谱结合稳定碳同位素比质谱(LC-IRMS)测定蜂蜜中果糖、葡萄糖和高糖的δ13C值，可以检测出蜂蜜中是否掺杂了来自C3植物如甜菜和水稻的糖浆以及C4植物糖。