CEN技术报告CEN/TR 17674概述了与生物基原料、产品和生产过程分析相关的碳、氢、氧和氮同位素比分析的现有应用。该技术报告验证了天然香料、食品和原料的地理来源和/或同位素指纹。它基于使用同位素比质谱仪 (IRMS) 对碳的稳定同位素 (δ13C) 进行分析，特别适合纯原材料的真实性控制，提供样品中所含所有有机元素的同位素值。然而，CEN/TR 17674并不验证产品是否为生物基（天然来源）。
δ13C值（同位素13C与12C之比）是相关植物材料光合作用途径的函数。光合作用是植物将水、光和二氧化碳转化为生长能量的方法。光合作用的过程取决于植物的类型——C3植物、C4植物或景天酸代谢 (CAM) 植物。C3植物的例子有木薯、大豆和水稻。C4 植物包括甘蔗和玉米。比较普遍的CAM植物包括仙人掌、菠萝、香草和龙舌兰。
C3、C4和CAM植物具有不同的光合作用模式。C3和C4植物通过其系统以不同的方式循环碳，导致δ13C分馏，在其细胞中产生不同范围的该同位素。因此，C3植物的δ13C特征值通常在-20‰至-35‰之间，而C4植物更常见的δ13C特征值在-10‰至-20‰之间。
虽然这两种光合作用模式在δ13C的‰值上有一些重叠，但区分这两种模式对于查明生物基产品的来源仍然非常有用。虽然δ13C可用于根据光合作用途径检测植物类型，但它无法确认材料是否是生物基（天然来源）。它只能表明所讨论的材料是否与所讨论的真实植物处于相同的δ13C特征范围内。
香兰素是兰花中香草豆的主要调味成分，通过CAM光合作用途径发挥作用；因此，任何被营销为“纯天然”香草豆的产品都应具有兰花 (CAM) 植物的δ13C范围值。在源自兰花的天然香草豆中，δ13C约为-20 ‰，而来自木头木质素（C3植物；例如愈创木）的替代品的δ13C范围约为-28 ‰至-29‰。
世界各地对纯正香草调味品的需求量很大，但可用的香草醛数量却非常有限。因此这类调味品经常被掺假。测试香草的δ13C确实可以表明其是否掺假，但如果不同时测定放射性碳含量 (14C)，则无法最终确定。同时进行δ13C和14C分析可以为确定是否掺假 (14C) 以及可能的掺假成分（δ13C；例如愈创木）提供基础。
碳-14分析可以提供证据证明产品是否纯粹由现代植物和/或动物（天然来源）制成，或者是否掺有合成和/或石油基材料。例如，BETA实验室检测了一系列声称纯天然的薄荷油和大蒜油样品，结果表明只有一小部分样品是100%天然来源的。此类测试可以通过ASTM D6866或ISO 16620-2国际标准使用碳-14分析进行。
参考资料:
Reiffarth, D.G., Petticrew, E.L., Owens, P.N. and Lobb, D.A., 2016. Sources of variability in fatty acid (FA) biomarkers in the application of compound-specific stable isotopes (CSSIs) to soil and sediment fingerprinting and tracing: a review. Science of the Total Environment, 565, pp.8-27.
Hoefs, J., 2010. Geochemical fingerprints: a critical appraisal. European Journal of Mineralogy, 22(1), pp.3-15.
Basu, S., Agrawal, S., Sanyal, P., Mahato, P., Kumar, S. and Sarkar, A., 2015. Carbon isotopic ratios of modern C3–C4 plants from the Gangetic Plain, India and its implications to paleovegetational reconstruction. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 440, pp.22-32.
Geißler, K., Greule, M., Schäfer, U., Hans, J., Geißler, T., Meier, L., Keppler, F. and Krammer, G., 2017. Vanilla authenticity control by DNA barcoding and isotope data aggregation. Flavour and Fragrance Journal, 32(4), pp.228-237.
Chartrand, M.M., Meija, J., Hélie, J.F., Middlestead, P., Ramalingam, M., Aziz, A.A. and Mester, Z., 2022. Characterization of vanillin carbon isotope delta reference materials. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 414(27), pp.7877-7883.
Greule, M., Tumino, L.D., Kronewald, T., Hener, U., Schleucher, J., Mosandl, A. and Keppler, F., 2010. Improved rapid authentication of vanillin using δ 13 C and δ 2 H values. European Food Research and Technology, 231, pp.933-941.
2020. The difference between C3 and C4 plants. University of Illinois Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) project
2022. “Bio-based products: Use of stable isotope ratios of Carbon, Hydrogen, Oxygen and Nitrogen as tools for verification of the origin of bio-based feedstock and characteristics of production processes: Overview of relevant existing applications.” European Committee for Standardization (CEN)
英文原文更新于：2023年8月18日
总部位于迈阿密的BETA实验室不隶属于欧洲标准化委员会 (CEN)。
该实验室经过ISO 17025认证，可为各种食品、天然香料和饮料等提供快速、高质量的碳-14分析。有关测试费用和周转时间的问询，请联系实验室或致电（+86）0592-6223231。
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This entry was posted on Monday, November 27th, 2023 and is filed under 天然产品测试, 香料碳-14测试, 香精香料 .
