首頁 利泓專欄 同位素質譜應用文章(IRMS) 摻假鑑定技術大公開-IRMS、ESI-MS與NIRS
碳(C)、氮(N)和硫(S)穩定同位素比例在某些特定的生物體中會因為各種同位素分餾作用而有所變化,因此正好可以利用此特性應用在真偽鑑定分析上。下面我們以韓國人蔘作為實例說明碳、氮和硫穩定同位素的組成變化如何評估人蔘的真實性。
使用穩定同位素比值質譜儀測定六年生人蔘(Jagyeongjong品種)根中的碳、氮和硫穩定同位素組成,人蔘樣品由韓國陰城郡(Eumseong)的草藥作物研究部提供。結果發現不同的種植地和有機肥料種類會影響人蔘碳、氮和硫穩定同位素比值,其中,δ15NAIR和δ34SVCDT值適合用來區分不同栽培方式的人蔘。根據土壤類型或肥料類型,δ13CVPDB、δ15NAIR的組合顯示出更好的區分能力。
六年生人蔘δ15NAIR和δ34SVCDT值在不同栽培地與肥類種類的表現
六年生人蔘δ13CVPDB和δ15NAIR值在不同栽培地與肥類種類的表現
近紅外線光譜儀因為對於有機物的碳氫(CH)、氮氫(NH)與氫氧(OH)有特定區域的吸收光譜,加上架構簡單,容易搭配各種取樣工具,因而在過去廣泛的應用在田野與食品工業之中。特別是針對混摻其他原物料在既有產品中的分析,例如辣椒在取得油脂與辣椒樹脂等價值成分之後,多餘的廢料可能會跟著磨碎加入到產品中降低成本。下面我們會簡單介紹一下如何使用NIR來鑑別出有混摻廢料的辣椒粉。
方法來自於收集140個辣椒粉以及19個混摻廢料的樣品的NIR光譜,搭配化學計量學建立預測模型,接者將模型套用在另外使用30個純辣椒粉以及不同混摻比例共90個混摻樣品作為驗證樣品。結果如下圖顯示:
實際以驗證樣品確認模型的穩固程度,結果呈現近紅外光線光譜可以準確地分辨出零摻假的辣椒粉,可惜的是在開始摻假之後,比例要在40%以上才會準確,不過這已經顯示近紅外線光譜儀具備潛力可以運用在快速篩選高摻雜的樣品。
我們都知道質譜儀是定性分析或線上測量十分理想的設備,所以一直是真偽鑑定的首選。下面以蘇格蘭威士忌檢驗實例說明微型質譜儀 ESI-MS如何有效判斷真假。
下圖是全部樣品PCA結果。右上方是單一麥芽威士忌,顯示出良好的再現性,表示方法具備一定的精密度。左上方是調和威士忌不同批次的分布結果,而散佈在中間的則是不同調和方式的威士忌樣品。從PCA結果看的出來威士忌樣品能夠很清楚的區分彼此,顯現出質譜儀在差異化鑑定的能力。
但是大家一講到質譜儀就會聯想到「很貴」、「需要專業操作人員」、「後續維護保養的費用很高」等負面印象。微型質譜儀 ESI-MS簡單地說就是翻轉傳統質譜儀的劣勢,把分析到維護的過程全部化繁為簡。
‧ 設備體積:55 x 35 x 25 cm
‧ 離子源:Electrospray Ionization Source
‧ 質量分析器:Quadrupole Mass Filter
‧ 質量範圍:50-1400 m/z
‧ 前端可以串聯HPLC, TLC, CE等設備一起使用
‧ 可以讀取UV偵測訊號,與質譜分析結果同時輸出