Picarro | 自然界的条形码：通过PicarroCM-CRDS测量的碳稳定同位素进行分子追踪—食品掺假检测案例
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自然界的条形码：
通过Picarro CM-CRDS测量的碳稳定同位素进行分子追踪—食品掺假检测案例
一 引言
Picarro 燃烧模块（CM）—CRDS系统可以分析样品的碳稳定同位素组成（δ13C），应用于食品真实性和安全性、植物生物学、土壤分析、绿色化学合规性及公众健康的病媒控制等方面。
CM-CRDS系统提供和其他技术相当的准确度和精度，具有低成本、操作简单、低校准频率、低维护成本和耗材及自动化和高吞吐量等优势。
在此，我们展示了两个经济利益驱动型掺假（柠檬汁（Mantha, et al., 2019）和蜂蜜（Mantha, et al., 2018））分析研究，并比较了Picarro CM-CRDS系统与EA-IRMS系统所获取的数据。
结果表明，CM-CRDS数据与EA-IRMS数据相一致，因此，CM-CRDS可以替代EA-IRMS来检测柠檬汁和蜂蜜经济利益驱动型掺假。
二 分子追踪
稳定同位素是由生长条件或事物经历的不同过程定义的。这会产生不同的同位素特征，见下图：
这些研究的重点是确定柠檬汁和蜂蜜的δ13C特征。
三 Picarro CM-CRDS系统
Picarro CM-CRDS系统由3部分组成：
1. 燃烧模块（CM）
2. Picarro稳定同位素（例如G2201-i或G2131-i）
3. Picarro Caddy连续流接口
四 柠檬汁掺假研究
1
概述
使用EA-IRMS验证了从柠檬汁中分离柠檬酸的最佳制备程序，以检测外源柠檬酸的掺假。此外，还使用CM-CRDS对69个进口柠檬汁样品进行了评估，并与EA-IRMS技术进行了比较。通过对美国、加拿大和新西兰八个实验室进行的循环研究，进一步证明了CM-CRDS与EA-IRMS的等效性。总体而言，使用CM-CRDS与EA-IRMS获得的结果在统计上没有区别。
2
结果
下图显示了CRDS和IRMS确定的69个柠檬酸钙分离物比较。结果具有很好的一致性。
δ13C测量值的平均差异为-0.14‰，范围为-0.30~0.13‰。
平均偏差-0.14‰，小于CM-CRDS（0.3‰）和EA-IRMS（0.2‰）可接受的标准差。因此，研究表明差异不显著。
引用：Mantha, et al.: Journal of AOAC International Vol. 102, No. 5, 2019
五 蜂蜜掺假研究
1
概述
按照AOAC方法998.12中的样品制备和蛋白质分离程序，使用CM-CRDS测定蜂蜜和蛋白质的δ13C值，以确定其与EA-IRMS的适用性。对CM-CRDS进行了分析表征，包括评估其精度、灵敏度、分析物线性响应、δ13C归一化线性和鲁棒性。在同一实验室利用这两种技术对13个蜂蜜样品进行了分析。总体而言，结果表明CM-CRDS在EMA蜂蜜分析方面的性能可与EA-IRMS相媲美。
2
准确性验证
通过分析四种NIST参考材料（RM：8573、8542、8543、8574）来证明准确性，创建的归一化图如下所示。
使用多点归一化图的线性回归方程对每个RM测量的δ13C值进行归一化。将结果与其各自的NIST认证值进行比较，发现其误差在±0.08‰之内，范围约为63‰。
此外，RM8542和RM8574被视为未知数，仅包括RM8573和RM8543的归一化图用于确定其δ13C值，反之亦然。同一范围内的归一化值在认证值的±0.13‰之内。
3
结果：掺假验证
制备了 5%、10% 和 15%（w/w）玉米糖浆与未掺假蜂蜜的混合物。
使用蜂蜜和玉米糖浆的值，按重量计算混合物的δ13C Honey。通过CM-CRDS和EA-IRMS分析不同掺假比例的蜂蜜和蛋白质的δ13C值。
下图显示了δ13C值结果。
对于所有掺假水平，CM-CRDS的δ13C实验和理论值差异<0.1‰，而EA-IRMS <0.3‰。
引用：Mantha, et al.: Journal of AOAC International Vol. 101, No. 6, 2018.
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