Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Analyse van isotopen op nitraat in sake ter bestrijding van drankfraude in Japan

Box-and-whisker plot van NO3−, Cl−, Na+, NH4+, K+ concentraties, evenals δ18O–NO3– en δ15N–NO3– waarden van de sake van elke brouwerij (sakebrouwerijen A tot K). Krediet:LWT (2024). DOI:10.1016/j.lwt.2024.115963

De vraag naar sake, een Japanse alcoholische drank, is wereldwijd toegenomen. De toenemende populariteit van sake houdt echter het potentieel in voor gerelateerde drankfraude. Om dit probleem aan te pakken hebben onderzoekers uit Japan een nieuwe methode geïdentificeerd om de bron van sake-brouwerijen te authenticeren en onderscheid te maken tussen sake-brouwerijen. Ze maten eerst de zuurstof- en stikstofstabiele isotopen in nitraten in sake met behulp van denitrificerende bacteriën. Hun bevindingen kunnen een verkeerde etikettering van de brouwerij van herkomst van de sake helpen voorkomen.



Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift LWT .

Met de groeiende waardering voor de Japanse cultuur wereldwijd heeft de traditionele Japanse alcoholische drank ‘sake’ – gemaakt met behulp van rijst, rijstkoji (een soort schimmel) en water – in veel landen een stijgende vraag gekend, waaronder China, Zuid-Afrika en Zuid-Afrika. Korea en de Verenigde Staten.

Gezien de alomtegenwoordigheid van drankfraude wereldwijd, heeft een onderzoeksduo uit Japan, professor Hiroto Kawashima en mevrouw Momoka Suto, onlangs gezocht naar een methode om de plaats van herkomst van de sake te verifiëren en verkeerde etikettering te voorkomen.

Prof. Kawashima van het Shibaura Institute of Technology zegt:“De laatste tijd zijn veel delen van de wereld de thuisbasis voor de productie van sake, en studies zoals de onze kunnen de vervalsing van sakebrouwerijen helpen voorkomen. Wij geloven dat ons onderzoek belangrijk zal zijn voor sake-brouwerijen."

Dienovereenkomstig bedachten de onderzoekers een nieuwe strategie waarbij gebruik werd gemaakt van denitrificerende bacteriën om de oorsprong van sake te identificeren en onderscheid te maken tussen producten van verschillende brouwerijen. Ze onderzochten de proportionele aanwezigheid van isotopen, d.w.z. variaties van een chemisch element die verschillen in het aantal neutronen, terwijl hetzelfde aantal protonen van zuurstof (O) en stikstof (N) in nitraatmoleculen in verschillende sake-monsters werd behouden.

De onderzoekers vonden een N-isotoopsignatuur in verschillende soorten sake binnen één brouwerij, die gebruikt zou kunnen worden als een marker om sake van specifieke brouwerijen te identificeren of te authenticeren.

Prof. Kawashima voegt hieraan toe:"De denitrificatiemethode kan de stabiele isotopenverhoudingen van N en O in nitraat met hoge precisie analyseren. Omdat ons laboratorium deze analyses kon uitvoeren, gingen we verder met het idee dat deze analyses gebruikt zouden kunnen worden in voedingsmiddelen en dranken ."

Om het onderzoek uit te voeren maten de onderzoekers de concentraties van vijf in water oplosbare ionen en de stabiele isotopenverhoudingen van nitraat, waaronder δ 15 N–NEE3 , in 49 commerciële sake-monsters van 11 brouwerijen in de prefectuur Akita, Japan, waarbij stabiele isotopen de isotopen zijn die in de loop van de tijd geen radioactief verval ondergaan.

Uit het onderzoek bleek dat de nitraatconcentraties in sake vergelijkbaar waren met die in het grondwater, wat erop wijst dat deze ionen afkomstig zijn uit het brouwwater. In het bijzonder, zoals blijkt uit de analysetechniek voor hoofdcomponenten, de δ 15 N–NEE3 waarden konden onderscheid maken tussen verschillende brouwerijen, omdat de waarden consistent waren binnen de sakesoorten van dezelfde brouwerij.

Opmerkelijk is dat de denitrificatiemethode in combinatie met de vaste-fase-extractiemethode, een techniek die wordt gebruikt om specifieke verbindingen uit de sake te isoleren en te concentreren, voor het eerst werd toegepast, wat de nieuwheid aangeeft van de aanpak die in het onderzoek is gevolgd om de samenstelling van sake te analyseren. . In dit opzicht

Prof. Kawashima merkt op:"We hebben voor het eerst ter wereld de isotopenverhoudingen van N en O in nitraat in dranken geanalyseerd. Deze verhoudingen verschilden met name van brouwerij tot brouwerij."

Samenvattend draagt ​​het onderzoek bij aan ons begrip van de factoren die de samenstelling en kwaliteit van sake beïnvloeden en de mogelijke toepassingen ervan in kwaliteitscontrole, allemaal dankzij de inspanningen van prof. Kawashima en mevrouw Suto. Hun onderzoek draagt ​​bij aan de voortdurende vooruitgang van analytische technieken in de drankenwetenschap en onderstreept het belang van interdisciplinaire benaderingen bij het onderzoeken van traditionele voedingsmiddelen en dranken.

Meer informatie: Momoka Suto et al, In water oplosbare ionen en stikstof- en zuurstofstabiele isotopenverhoudingen in nitraat in sake in Akita, Japan, LWT (2024). DOI:10.1016/j.lwt.2024.115963

Aangeboden door Shibaura Institute of Technology