Determining the geographical and botanical origins of honey by harnessing the power of triple quadrupole ICP-MS technology

Význam tématu

Autentičnost medu je zásadní pro ochranu spotřebitele, zajištění kvality potravin a udržení důvěry v potravinářský řetězec. Stanovení geografického a botanického původu medu pomáhá odhalovat podvody, předcházet zdravotním rizikům u alergiků a podporuje udržitelné včelařské a zemědělské praktiky.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vytvoření komplexního postupu pro stanovení geografického a botanického původu medu. Vzorky (>120) z různých zemí a květinových zdrojů byly zpracovány automatizovanou mikrovlnnou digescí, analyzovány triple kvadrupólovým ICP-MS a výsledky podrobeny statistické diskriminační analýze.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky medu byly rozpuštěny v kyselém prostředí pomocí ultraWAVE mikrovlnného digesčního systému s EasyFILL definitorickou stanicí. Elementární analýzu realizoval Thermo Scientific iCAP TQ ICP-MS spojený se SC-4DX autosamplerem s FAST ventilem. Pro korekci driftu a matrice byly online přidávány interní standardy (Ge, In, Rh, Ir). Pro řízení přístroje sloužila Qtegra ISDS, statistickou analýzu prováděl Minitab Statistical Software.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda pokrývá simultánní kvantifikaci majoritních (mg·kg⁻¹) a stopových prvků (µg·kg⁻¹) v jediném běhu.
• Linearity kalibrací přesahují R²>0,999; meze detekce a kvantifikace jsou na úrovni jednotek až desítek µg·kg⁻¹ (stopné prvky) a desetin mg·kg⁻¹ (majoritní prvky).
• Stabilita interních standardů byla potvrzena pro 8hodinový běh (>120 vzorků) bez významného driftu.
• Diskriminační model EU vs. mim EU dosáhl chybovosti pouze 2 % (5/247 vzorků) a úspěšnost předpovědi pro 19 neznámých vzorků 100 %.
• Model pro rozlišení Francie vs. Čína využívající koncentrace P a Na správně určil původ všech testovaných vzorků (100 % shoda).
• Víceprvkový stromový model botanického původu identifikoval květinový zdroj medu s celkovou chybovostí 7,3 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje rutinní kontroly autenticity surovin i hotových výrobků v potravinářských a kontrolních laboratořích.
• Podporuje regulatorní agendy pro sledování původu potravin a obnovu spotřebitelské důvěry.
• Flexibilní workflow lze snadno přizpůsobit pro další matrice v potravinářství a environmentální analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databáze o další geografické oblasti a rostlinné druhy pro zdokonalení modelů.
• Integrace stabilních izotopových měření a strojového učení pro vyšší přesnost a automatizaci klasifikace.
• Možnosti aplikace ve sledování stopových kontaminantů, původu vína, vícerozměrných potravinářských analýzách a ochraně biodiverzity.

Závěr

Práce prokázala, že kombinace automatizované mikrovlnné digesce, triple KV ICP-MS a diskriminační statistiky vytváří robustní postup pro stanovení geografického a botanického původu medu s vysokou přesností. Navržený workflow nabízejí spolehlivý nástroj pro potravinářské laboratoře usilující o správu kvality a prevenci podvodů.

Reference

1. EU Coordinated action to deter certain fraudulent practices in the honey sector - Analytical testing results of imported honey. EU Official Journal L10, 2002.
2. European Commission. 2001/110/EC of 20 December 2001 relating to honey. Official Journal of the European Communities.
3. Kracht O., Hilkert A. Detection of honey adulteration by EA-IRMS. Thermo Fisher Scientific Application Note 30177, 2016.