Bertram H. J.

Krammer G.

Meier L.

Schmidt C. O.

Stapf G.

Werkhoff P.

Hungarian

University of Szeged

6Gyümölcslevek és gyümölcslé-sûrítményekeredetvizsgálata*Schmidt, C. O., Krammer, G., Stapf, G., Werkhoff, P.,Meier, L. & Bertram, H.-J.Haarmann és Reimer, Holzminden (Németország)Érkezett: 2001. 11. 20.A gyümölcslevek és gyümölcslé-sûrítmények összetételét sok tényezõbefolyásolja. A gyümölcsfajta, a földrajzi eredet, éghajlat és érettségvalamint a lényerési és további feldolgozási technológia komplexképet ad,amit számos analitikai eljárással lehet pontosabban jellemezni. Az AIJN (azEurópai Unió Gyümölcs-, Zöldséglé és Nektár Elõállítóinak Szövetsége)módszergyûjteménye [1] megbízható alapot nyújt a gyümölcslevekminõség- és eredetiségvizsgálatához. A cukrozás esetén az izotóparány-elemzés fontos kritériummá vált. A dolgozat áttekinti a gyümölcslevekértékelésére szolgáló újabb eljárásokat és az izotópanalízis terén nyertlegújabb adatokat a Haarmann és Reimer cégnél.A gyümölcslé-sûrítmények klasszikus eredetiségvizsgálataA gyümölcslé terméktulajdonságainak meghatározása különösenösszetett. Egy teljes elemzés a gyümölcsfajtától függõen akár 50 különbözõparamétert is jelenthet, amelyeket azután, mint egy kirakós játék darabjait,analízisképpé kell összerakni. Az analízisképbõl azután a gyümölcslészakszerû értékelése elvégezhetõ. Az RSK értékek [2] és a GyakorlatiKódex [3] értékes segédeszközök ebben. Annak meghatározása, hogy egygyümölcslé jellemzéséhez milyen paraméterek elégségesek, objektív ésidõbeli szempontoktól függ.Egy gyümölcslé és gyümölcslé-sûrítmény import ellenõrzõ labornak alehetõ legrövidebb idõ alatt a lehetõ legtöbb jellemzõ paramétert kellmeghatároznia. Ez azt jelenti, hogy ki kell választani azokat a paramétereketés módszereket, amelyek specifikusak, a napi rutinban alkalmazhatók éslehetõleg automatizálhatók. A nagy mintaszám ugyanakkor magas színtûtermékbiztonságot is jelent. A meghatározandó klasszikus gyümölcsléparaméterek mint az oldható szárazanyag és a titrálható savtartalom akövetkezõ lépés a gyümölcssavak enzimes meghatározása.* Authentizitätsprüfung von Fruchsäften und FruchsaftkonzentratenFlüss. Obst 2001(7), 371-374.Élelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/17Ezt követi a cukrok és savak meghatározása a gyümölcslében, mivel ezeka paraméterek könnyen manipulálhatóak. Legtöbbször a glukóz, fruktóz,összes glukóz (szacharóz), citromsav, L-almasav és a D-izocitromsav amérendõ. A vizsgálathoz tartozik még az ásványi anyagok analitikája a K,Na, Ca és Mg meghatározásával; a szabad aminosavak eloszlásánakmeghatározása, valamint karotin-tartalmú gyümölcsökben a karotin frakcióeloszlásának vizsgálata (karotin szénhidrogének, karotin észterek és karotinsavak).A további vizsgálati módszerek közül a HPLC módszerek igen elõkelõhelyet foglalnak el és sok más alkalmazási területet fednek le. A HPLCmódszerekre példa a következõ minõségi kritériumok analitikai vizsgálata,amely az egyes gyümölcslevek természetes eredetét igazolhatja:• gyümölcs-specifikus alkotórészek, például gyümölcssavak (almasav,kinasav, borkõsav) meghatározása;• szintetikus savhozzáadás kimutatása pl. almalé-sûrítményben afumársav meghatározás segítségével;• mikroorganizmusok anyagcseretermékének (patulin) meghatározásaalmalé-sûrítményben;• héj kezelésére szolgáló szerek (pl. thiabendazol) kimutatása citrusgyümölcslevekben;• flavonoid- és antocianin összetétel meghatározása, amely alkalmaspulpmosadék, Citrus reticulata vagy idegen bogyósgyümölcs hozzáadáskimutatására.Az RSK értékeket és a Gyakorlati Kódexet állandóan tovább fogjákfejleszteni, a fejlõdésnek megfelelõen kibõvíteni, ezzel az egyesgyümölcslevek aktuális értékeléséhez hasznos segédeszközt nyújtva. Azutóbbi években a gyümölcslevek értékelése új kritériumokkal bõvül az újanalitikai eljárások, (pl. izotópanalitika) révén. Ez a technikameghatározóvá vált a gyümölcslé-analitikában, mivel pontos adatokatszolgáltat a gyümölcslevek eredetiségérõl az izotóparányok, illetve acukor/sav belsõ összefüggések révén.Izotóparány-elemzésA gyümölcslevek és gyümölcslé-sûrítmények eredetiségvizsgálatáhozújabban kidolgozott módszerek között elõkelõ helyet foglal el atömegspektrometriás izotóparány-mérés. Ezzel a módszerrel a fõ- ésmellékizotóparány igen pontos mennyiségi meghatározása végezhetõ el.(Izotóparány-tömegspektrometria angol nevének rövidítése: IRMS). Azérdeklõdés középpontjában az oxigén, nitrogén, hidrogén és szén áll. Aszén természetesen elõforduló stabil izotópjai a 13C mint mellékizotóp és aÉlelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/1812C, mint fõizotóp. A szénmérés standardjaként egy fosszilis karbonát (PeeDee Belemnit Dél-Karolinából, röviden PDB illetve V-PDB a bécsi PDB-é[3]). A mért értékeket a fenti standardra vonatkoztatva az alábbiegyenlettel számolják ki és δ13C értékként ezrelékben (‰) adják meg.A δ13CV-PDB érték ingadozási tartományaA fotoszintézis során az asszimilációs típustól függõen különbözõ12C/13C arányú szerves vegyületek képzõdhetnek, amit az 1. táblázat is mutat.1. táblázat: A δ13CV-PDB érték és az asszimiláció típusa [4]CO2 megkötés növénycsoport δ13CV-PDB (‰)C3 növények cukorrépa, narancs -24-...-32CAM (keresztesviráguak) Vanilla planifolia, ananász -12-...-30C4 növények cukornád, kukorica -10-...-16Különösen nagy a különbség a C3 és C4 növények értéktartományai között.A δ13CV-PDB értékek meghatározásaA δ13CV-PDB értékek online meghatározásának méréstechnikaimegoldásai közül különbséget kell tenni az illó anyagok (pl. aromaanyagok)meghatározására [5, 6] alkalmas  gázkromatográfia-IRMS csatolás, illetve anem illó anyagok meghatározására használt elemanalizátor-IRMS csatolásközött. Az alapelv mindkét elemzõ rendszerben a szerves vegyületekszéndioxiddá alakítása a tömegspektrometriás méréshez.Gyümölcslé sûrítmények IRMS elemzéseA gyümölcslevek a könnyen illó aromaanyagokon kívül főként vizet,szénhidrátot, fehérjét és étkezési savakat (citromsavat, almasavat stb.)tartalmaznak. A sűrítmény előállítása során az aromaanyagok és a víznagyrészt eltávozik a léből. A gyümölcslé sűrítmények eredetiség-vizsgálatára a cukor, savak, fehérjék és a pulp elemzése alkalmas. Azidőközben kifejlesztett IRMS technikával ezek a vegyületek jellemezhetők.Mivel ezek elég poláros vegyületek, a GC-IRMS csatolás kiesik, ehelyettaz egyes vegyületcsoportokat egymástól el kell különíteni, utánaelemanalizátor-IRMS módszerrel egyenként elemezhetők.A különböző alkotók elválasztására egy elválasztási protokollt dolgoztakki, ami az 1. ábrán látható. A pulp és az összes cukor izolálása egy európaielőszabvány szerint történik [7], a fehérjék izolálása pedig Jamin ismunkatársai [8] módszerével.Élelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/19centrifugált üledék felülúszó1. ábra: A gyümölcslé sûrítmény alkotórészeinek elválasztási sémájaA sűrítmények hamisítása leggyakrabban idegen cukor hozzáadásávaltörténik. A cukorhozzáadás kimutatásához a gyümölcslében található cukor δ13C értékeit kell meghatározni. A 2. táblázatban láthatók a különbözőeredetű cukrok tipikus δ13C értékei.2.táblázat: Különbözõ eredetû cukrok δ13C értékeicukorforrás δ13CV-PDB ± 0,2 (‰)saját analízisδ13CV-PDB ± 0,2 (‰)irodalmi értékgrapefruit -26,8 -25-től -28-ig [1]ananász -15,0 -10,8-tól -13,9 [9]narancs -25,4 -24-től -27-igacitrom -25,7 -24-től -27-ig [1, 10]mandarin -26,6 nincs adatbanán -23,8 nincs adatcukornád -11,1-től -11,6-ig -11,0-tól -11,5-ig [11]cukorrépa -25,2-től -26,1-ig -25,0-tól -27,2-ig [12]a lehetséges értéktartomány Simpkin és munkatársai [13] szerint -22,5-tõl -27,0 ‰mosás,vákuumszárítás+Ca(OH)2 asavak és afehérjékkicsapásárapulp+H2SO4(kalcium-szulfátkiválás+Na2WO4/H2SO4fehérjék kicsapásaüledékmosás,szárítószekré-nyes szárításfelülúszófelülúszófagyasztvaszárításcukorfehérjegyümölcslé-sűrítményÉlelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/110A 2. táblázatból látható, hogy egyes hamisítások az IRMS analitikávalkönnyen kimutathatók, például a narancslé-sûrítmény hamisításanádcukorral rögtön kiugrik, éppúgy, mint az ananászlé sûrítményrépacukorral való hamisítása. Másrészt viszont a narancslé répacukorralvégzett hamisítása nehezen detektálható. A δ13C érték mért kisebb eltéréseia természetes ingadozás vagy a mérési hiba határán lehetnek. Az ilyenhamisítások biztonságos azonosításához olyan módszerekre van szükség,melyek a sûrítmény több alkotóját elemzik.Ezekkel a módszerekkel a cukor δ13C értéke mellett a savaké, pulpé vagyfehérjéé is mérhetõ. A valódiság eldöntésére a δ13C cukor és a δ13C fehérje,vagy a δ13C pulp értékek használhatók, mivel ezek a különbségekviszonylag állandóak. A leírt módszert „intermolekuláris izotóp standardmódszer”-nek is nevezik. A 3. táblázat a cukrok és fehérjék δ13Cértékkülönbségeit mutatja (I. módszer) különbözõ eredetû gyümölcs-sûrítményekben.3. táblázat: Különbözõ eredetû gyümölcs-sûrítményekcukor és fehérje δ13C értékei (I. módszer)Gyümölcsδ13CV-PDB± 0,2 (‰) cukorδ13CV-PDB± 0,2 (‰) fehérjeδ13C fehérje-δ13Ccukor saját mérésδ13C fehérje-δ13Ccukor irodalmi [8]Grapefruit -26,8 -28,8 -2,0 -1,3 ± 0,5Ananász -15,0 -18,6 -3,6 -0,1 ± 0,5Narancs -25,4 -28,0 -2,6 -1,0 ± 0,7Citrom -25,7 -27,9 -2,2 -0,5 ± 0,7Mandarin -26,6 -29,1 -2,5 nincs adatBanán -23,8 -24,5 -0,7 nincs adatLátható, hogy a saját elemzési eredmények nem mindig vannakösszhangban az irodalmi értékekkel. Ez azzal magyarázható, hogy amódszerek egészen újak és még nem végzik ezeket rutinszerûen. Ezért a δ13C cukor-δ13C pulp különbségeket is meg kell határozni. (II. módszer, 4.táblázat).A δ13C cukor-δ13C pulp értékek különbsége (II. módszer) olyan adatokatszolgáltat, melyek a készülék pontossági határán belül az irodalmiértékekkel egybehangzóak. Ez a módszer ilyen módon jobb indikátora agyümölcslé-sûrítmény eredetiségvizsgálatának, mint az I. módszer, afehérje δ13C értékeinek mérése.Élelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/1114. táblázat: Különbözõ gyümölcs-sûrítményekcukor és pulp δ13C értékei (II. módszer)Gyümölcsδ13CV-PDB± 0,2 (‰) cukorδ13CV-PDB ±0,2 (‰) pulpδ13C pulp-δ13C cukorsaját mérésδ13C pulp-δ13C cukorirodalmi [8]Grapefruit -26,8 -26,2 -0,6 -0,5-tól +0,23-ig12Ananász -15,0 -16,0 +1,0 +0,614Narancs -25,4 -25,5 +0,1 -0,08 - +0,69-ig12Citrom -25,7 -26,6 +0,9 +0,88Mandarin -26,6 -26,3 -0,3 nincs adatBanán -23,8 -24,7 +0,9 nincs adatA II. módszer nagyobb információértéke valószínûleg annak köszönhetõ,hogy egy sûrítménybõl több pulp nyerhetõ, mint fehérje és ez csökkenti alehetséges hibaforrásokat (lásd az elválasztási sémát az 1. ábrán). Eközbenaz irodalomban leközölték az elsõ eredményeket az étkezési savak δ13Cértékeinek meghatározásáról. Erre lényegében minden olyan elválasztásalkalmas, mely különbözõ preparatív kromatográfiás lépést tartalmaz. Arrais lehetõség nyílik, hogy a fehérjék vagy aminósavak δ15N mérésétvégezzék el vagy a cukrok mennyiségi deutérium-NMR mérését. Ezeket améréseket természetesen visszahígított sûrítményekkel végzik. Direktlevekre emellett a gyümölcslében levõ víz δ18O és δ2H értékei iseredetiségjelzõként szolgálhatnak, kizárandó a vizes hígítást [17].ÖsszefoglalásA bemutatott eredmények igazolják, hogy az izotóparány-elemzés agyümölcslé-vizsgálat új módszerei között különlegesen fontos. Különösenaz „intermolekuláris izotópok standard módszere”, mely a gyümölcskülönbözõ vegyületcsoportjainak széntartalmú vegyületeit hasonlítja össze,kínál igen értékes lehetõséget az eredetelemzésre. Mindazonáltal azeredmények korrekt értelmezéséhez nagy adatbázissal kell rendelkezni.Csak így lehet a regionális és szezonális különbségeket a hamisítástólbiztonságosan megkülönböztetni.Élelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/112Irodalom 1. A.I.J.N. Code of Practice for the evaluation of fruit and vegetable juices. A.I.J.N.Brüsszel, 1997 2. RSK-Werte - Die Gesamtdarstellung, verlag Füllsig. Obst GmbH, 1. Auflage , 1987 3. H.-L. Schmidt, A. Rossmann, R. A. Werner: „Stable Isotope Ratio Analysis in QualityControl of Flavourings” in „Flavourings”, eds. E. Ziegler, H. Ziegler, Wiley-VCH 4. J. A. Berry: Studies of Mechanisms Affecting the Fractionation of Carbon Isotopes inPhotosythesis in „Stable Isotopen In Ecological Research”, eds. P. W. Rundel, J:R.Ehleninger, K. A. Nagy. Springer Verlag, New York, 1989, 82-94. 5. G.E. Krammer, I. Gatfield, M. Guentert, J-M. Hilmer, C.O. Schmidt, H. Sommer, P.Wekhoff, J. Koulen:Understanding flavors using isotopic patterns in „Frontiers offlavour science”, eds. P. Schreier, K-H. Engel, Deutsche Forschungsanstalt fürLebensmittelchemie, Garching, 2000, 111-116 6. C.O.Schmidt, I. Gatfield, J.-M. Hilmer, P. Werkhoff, G. Krammer, H. Sommer, K.Herbrand, L. Meier, H-J. Bertram: Perfumes and Flavourings 26 (2001), 8-14 7. Eurpopische Vornorm DN V ENV 12140, 1996. december 8. E. Jamin, J. González, I. Bengoechea, G. Kerneur, G. Remaud, C. Iriondo, G. G.Martin, J. Agric. Food Chem., 46 (1998), 5118-5123 9. E. Jamin, J. Gonzalez, J. Remaud, N. Naulet, G.G. Martin, J. Agric. Food Chem. 45(1997), 3961-3967 10. J. González, E. Jamin, G. Remaud, Y-L. Martin, G.G. Martin, M.L. Martin, J. AgricFood Chem. 46 (1998): 2200-2205 11. J.Koziet, A.Rossmann,. G.J.Martin, P.R.Ashurst, Anal. Chim. Acta, 271  (1993), 31-38 12. A. Rossmann, W. Rieth, H.-L. Schmidte, Z. Lebensm. Unters. Forsch. 191 (1990) 259-264 13. W.A. Simpkins, G.Patel, M. Harrison, D. Goldberg, Food Chem., 70 (2000), 385-390 14. A. Rossmann, J. Koziet, G.J. Martin, M.J. Dennis, Anal. Chim. Acta, 340 (1997) 21-29 15. E. Hjamin, J. González, I. Bengoechea, G.Kerneur, G. remaud, N. Naulet, G.G.Martin,J.AOAC Int. 81 (1998) 604-609 16. G.G. Martin, Y.-L. Martin, N. Naulet, H.J.D. McManus, J.Agric. Food Chem. 44(1996) 3206-3213 17. Europäische Vornorm DN V BNV 12141, 1996. decemberÉlelmiszervizsgálati Közlemények, 50, 2004/1

Gyümölcslevek és gyümölcslé-sűrítmények eredetvizsgálata

http://acta.bibl.u-szeged.hu/80097/1/elelmiszervizsgalati_kozlemenyek_2004_01_006-012.pdf

Gyümölcslevek és gyümölcslé-sűrítmények eredetvizsgálata

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged