挖掘有机肥料使用EA-IRMS欺诈

有机农业经历了一个繁荣在最近几十年,由于消费者对健康的需求和更安全的食品更环保农业方法。全球销售的有机认证的食品和饮料在2015年增长了10%,收获估计有816亿美元,根据最近的一项报告有机农业研究所(聚焦离子束光刻)。

作为“有机”认证和销售,生产必须按照严格的规定养殖,从农药使用管理范围广泛的问题通过基因改造。在欧盟,例如,有机水果和蔬菜必须符合欧共体委员会监管没有834/2007,而美国农业部国家有机计划管理和执行自己的本质上是相同的规则。

一个共同监管几个国家认证计划问题的使用肥料对作物产量和土壤调节剂。创建一个更可持续的、封闭的系统合成氮肥料(如钾肥和氨)是不允许的。相反,只有天然的肥料,如泥炭和动物粪便,可以使用。一些肥料和土壤调节剂也受到附加规则,如要求木材不得化学处理后的感觉。

虽然有机肥料更自然,他们往往比化工产品效率较低,这意味着必须使用更多(和更多的钱必须花)来达到相同的作物养分吸收。因此,一些生产者添加传统化肥土壤来降低成本,而欺诈声称产品都是有机的。

为了维护消费者信心和保护品牌声誉,食品检测实验室因此依靠健壮的和具有成本效益的分析技术识别贴有机水果和蔬菜。

氮同位素指纹

一种方法,可以用来区分水果和蔬菜生长在有机和合成肥料元素分析和同位素比值质谱(EA-IRMS)界面上的。EA-IRMS可以用来研究作物的个人氮同位素指纹——植物的氮组件中的细微差别,可用于确定肥料用于种植(1、2)。

有两个氮稳定同位素:氮14,占绝大多数(99.6%)的天然的氮,重同位素氮15,不常见(0.4%)。EA-IRMS能够检测到非常小的分子量差异包含这些同位素的化合物,并确定这些同位素的比率(¹⁵N /¹⁴N)。

氮同位素指纹通常报道δ¹⁵N_空气值,测量相对于大气氮,它有一个相对稳定¹⁵N /¹⁴N比率,因此δ¹⁵N_空气值为零。

合成氮化肥δ¹⁵N_空气值接近于零,作为他们的氮来自大气氮。作为作物的氮同位素指纹直接相关的肥料用于饲料,水果和蔬菜种植过程中使用合成肥料往往氮同位素指纹+ 3‰和+ 6‰之间。

有机肥料,植物和动物废物,有一个广泛的δ¹⁵N_空气值通常远远大于零。因此,生产使用化肥种植如泥炭、污水污泥和动物粪便,往往有氮同位素指纹+ 8‰和+ 20‰之间。

有机肥料或合成?

图1:δ¹⁵N_空气样本数据测量四个番茄种植与有机或合成肥料

图1显示了δ¹⁵N_空气样本数据测量四个番茄种植与有机或合成肥料,获得使用热科学EA IsoLink同位素比率质谱计。在每种情况下,大约5毫克的干、均质番茄样品燃烧的氧气。减少后,分析了产生的氮气使用热科学δV同位素比率质谱计。

对于每一个数据点,四个复制分析和平均。结果显示一个明确的δ15NAIR值两组之间的差异,突出强度的方法区分有机和常规肥料。

可能许多数以百计的样本分析,高吞吐量和成本效益分析是重要的标准,很多食品检测实验室。的分析时间不到五分钟每样例使用0.4升的氦,快速资源方法使高与低成本/样品样品处理量。

维护消费者对有机产品的信任

将有机食品的标签,一个重要的关注这个行业,实验室需要健壮的和负担得起的方法来确定有机种植生产的真实性。EA-IRMS允许实验室快速,可靠和高效执行大量的样本的氮同位素指纹分析,维护消费者的信任和保护品牌的完整性。

引用

(1)劳尔森KH et al .食品化学。2013年,141年,2812 - 2820。

(2)h l施密特et al . Isot。环绕。健康螺栓。2005年,41岁,223 - 228。