Zusammenfassung
Die natürlichen Häufigkeiten der stabilen Isotope von Bioelementen in biologischem Material unterliegen kleinen Variationen, die durch Isotopeneffekte bei physikalischen Prozessen und chemischem Reaktionen in den natürlichen Kreisläufen der entsprechenden Elemente bedingt sind. Daraus resultieren typische relative Isotopenhäufigkeiten (δ-Werte) von Nahrungsmitteln und deren Inhaltsstoffen, die Zuordnungen zu Ursprung und Verarbeitung sowie den Nachweis von Verfälschungen gestatten. Nach einer Beschreibung der Aufbereitung entsprechender Proben für die massenspektrometrische Isotopenverhältnis-Analyse werden als Beispiele der Anwendung erläutert: Der Nachweis der Fälschung von Honig und Ahornsirup mit high fructose corn syrup, die Möglichkeiten zur Bestimmung von Zucker- und Wasserzusätzen bei Wein und Fruchtsäften, der Nachweis einer natürlichen Herkunft von Ethanol und Essigsäure und der Echtheit von Aromastoffen und Gewürzen.
Weiterhin wird die Bedeutung von „natürlich markierten“ Nahrungsmitteln zur Erkennung von Nahrungsgrundlagen und als Tracer in der Ernährungswissenschaft dargelegt. Schließlich werden künftige Möglichkeiten einer Bestimmung der intermolekularen und intramolekularen Isotopenverteilung in Nährstoffen durch NMR-Analyse diskutiert.
Summary
The natural abundances of the stable isotopes of the main bioelements in biogenic material are submitted to small variations caused by isotope effects of physical processes and chemical reactions in the natural cycles of these elements. Resulting typical relative abundances (δ-values) of food and food ingredients permit assignments to their origin and treatment and allow the proof of the addition of adulterants.
After the explanation of the sample preparation for mass spectrometric isotope ratio measurements, examples are given for the proof of adulteration of honey and maple sirup by high fructose corn sirup, for the determination of sugar and water addition to wine and juices, for the recognition of the natural origin of ethanol and acetic acid, and for the investigation of the authenticity of flavours and spices. The use of “naturally labelled” foodstuffs as indicators of human diet and tracers in nutrition research is demonstrated. Finally, future possibilities of the determination of the intermolecular and intramolecular isotope distribution by means of NMR are discussed.
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Schmidt, H.L. Food quality control and studies on human nutrition by mass spectrometric and nuclear magnetic resonance isotope ratio determination. Z. Anal. Chem. 324, 760–766 (1986). https://doi.org/10.1007/BF00468387
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