WCPS: Authenticating Geographical Origin of Tea from the North- East Region of India Using ICP-MS and Agilent Mass Profiler Professional Chemometrics Software

Význam tématu

Analýza geografického původu čaje je klíčová pro ochranu spotřebitelů i výrobců před podvody a zajištění kvality produktů. Vysoká poptávka po čajích z konkrétních oblastí, jako je Darjeeling, zvyšuje riziko falšování a nesprávného označení.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo využít multielementární fingerprintingovou metodu založenou na ICP-MS (Agilent 7850) a chemometrickou analýzu (Agilent Mass Profiler Professional) k rozlišení 150 vzorků čaje z osmi severovýchodních indických regionů. Pro ověření autenticity byly vytvořeny klasifikační modely SVM a LDA.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku: sušení, mletí, předúprava v HNO3/HCl, mikrovlnná mineralizace a následné zředění na 40 mL.
• Spike recovery: test ve třech koncentracích (1 ppm, 100 ppb, 10 ppb) pro ověření přesnosti metody.
• ICP-MS: Agilent 7850 s MicroMist nebulizérem, Peltier chlazenou komorou, Helium KED režimem, Rh jako interním standardem.
• Parametry: RF výkon 1550 W, hloubka odběru 9 mm, průtok He 4,3 mL/min, KED 3 V.
• Software: Agilent Mass Profiler Professional pro PCA (třírozměrná analýza) a tvorbu SVM/LDA modelů.

Hlavní výsledky a diskuse

• IDL a MDL ukázaly nízké detekční limity, spike recoveries 100 ± 10 % s RSD < 5 %, QC drift < 5 %.
• PCA zachytila 72 % variance v prvních třech komponentách; separaci zajišťovaly zejména Sr, Ba, B (PC1), Cs, La, Rb (PC2), Mo, Ce, Nd (PC3).
• SVM i LDA modely správně identifikovaly geografický původ všech 24 skrytých vzorků s vysokou mírou důvěry.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednorázové víceprvkové stanovení všech indikátorů za stejných podmínek.
• Vysoká odolnost plazmatu vůči matrice a minimální drift umožňují rutinní použití.
• Metoda je vhodná pro autentizaci čajů a dalších potravin s vysokou hodnotou.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další potravinářské a zemědělské produkty.
• Integrace s dalšími analýzami (např. izotopová, molekulární) a vývojem přenosných zařízení pro on-site kontroly.
• Pokročilá chemometrie a strojové učení pro zvyšování přesnosti a robustnosti modelů.

Závěr

Metoda ICP-MS fingerprintingu s následnou chemometrickou analýzou prokázala vysokou schopnost rozlišit geografický původ čaje. Agilent 7850 se ukázal jako vhodný přístroj, přičemž jak SVM, tak LDA modely poskytly stoprocentní úspěšnost.

Reference

1. Bappaditya Kanrar et al. Food Chemistry Advance 1, 2022.
2. Jenny Nelson et al. Authentic Spices: Method for Identifying the Country of Origin, Food Qual. Safety, 2019.