탄소동위원소 측정법

[봉화산]

 

다. 탄소동위원소 측정법

 탄소동위원소 분석검사에서 동위원소란 원자번호가 같은 동일원소이지만 중성자 수의 차이에 의해 구분이 되는 질량이 서로 다른 핵종들을 총칭하는 말이다.

서양종벌꿀의 순도를 판별하는 데에는 벌꿀 구성성분의 대부분을 차지하고 있는 탄소(C)의 동위원소가 이용된다.

벌꿀의 밀원자원으로 이용되는 식물군의 탄소동위원소비율 값은 -21‰~-25‰이고, 인공당류의 원료로 많이 쓰이는 당밀, 사탕수수, 옥수수와 같은 식물군의 값은 -10‰~-16‰의 범위를 갖는다는 것에 착안한 시험법이 탄소동위원소 분석검사이다.

탄소동위원소 시험법에 의하면 고 순도의 벌꿀은 -21.0‰~ -25.0‰의 범위를 나타내고 있으며, 설탕은 -11.0‰(cane sugar) -23.5‰(beet sugar) 물엿, 이성화당, 올리고당의 경우에는 -9.0‰~-10.6‰의 범위를 나타내고 있다.

현재 탄소동위원소 분석검사는 보건복지부에서 정한 벌꿀 규격기준이 아니다.

벌꿀의 순도와 품질과의 관계는 비례(比例) 할 수 없다. 꽃의 밀샘에서 분비되는 당액과 같은 수치를 나타내는 당은 지구상에 얼마든지 존재하기 때문에 벌꿀의 순도(純度)를 측정하는 과학적인 방법이 될 수 없는 것이다.

식물은 탄수화물을 생성(生成)시키는 광합성 경로에 의하여 Calvin C3광합성 사이클을 이용한 C3식물군과 Hatch-Slack C4 사이클을 이용하는 C4식물군으로 분류된다.

이중 벌꿀의 밀원자원으로 이용되는 C3식물군의 탄소동위원소 비율(13C/12C, δ13C)값은 -22∼-33‰이고, 설탕이나 물엿등의 원료로 많이 쓰이는 당밀, 사탕수수, 옥수수와 같은 C4식물군의 δ13C값이 -10∼-20‰의 범위를 갖는다는 것에 착안 한 시험법이 벌꿀의 탄소동위원소분석법이다.

이 시험법에 의하면 대부분의 아카시아벌꿀δ13C값은 -23.0∼-26.1‰의 범위를 나타내고 있으며, 유채꿀과 밤꿀은 이보다 약간 낮은 -26.4∼-28.0‰으로 조사되었다. 그 밖에 클로버, 오렌지, 메밀, 알팔파 등 대부분의 밀원에서 수집된 벌꿀의 경우에도 이와 비슷한 -23.4∼-26.4‰의 범위를 갖는 것으로 보고되고 있어 거의 모든 벌꿀에서 δ13C값이 -23.0‰이하로 나타나는 것을 알 수 있다. 또한 설탕은 -11.0‰, 물엿과 이성화당(올리고당)의 경우는 -9.0∼-10.6‰인 것으로 분석(分析)되었다.

그러나, 설탕 중 사탕무우에서 생산 된 것은 -23.5‰이고 자일리톨이나 과실당류 또한 -22.0‰으로 탄소동위원소 측정법이 벌꿀 품질평가에 절대적일 수 없다.

그동안 3~5일 만에 단기 채밀되는 꿀은 몇 가지 꽃의 밀샘에서 분비되는 당액만으로 조성되어 있어 수분을 포함 99.9%가 탄수화물인 양봉 꿀의 품질 평가 방법으로는 사용되어 왔으나, 결국 이러한 유사 당류를 분별(分別) 할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

벌꿀의 품질평가는 세계적 표준 가이드라인에서 명시한 대로 벌의 종류와 밀원의 종류, 사육방법과 채밀방법 등 종합적 판단에 의해 평가(評價)되어야 한다. 아무리 순도가 좋은 꿀이라 해도 사육방법(飼育方法)이 잘못되어 지나친 약품사용이 있었다면 아무 의미가 없다.

년 중 봄, 여름, 가을 밀원에서 1~2회 채밀되는 토종꿀은 단순한 액상의 꿀 외에 더 높게 평가 되어야 할 부분 즉, 수밀 된 꽃의 종류, 액상의 꿀 외에 수집된 자연물질, 친(親)환경적 사육방법 등을 배제(排除)하고 품질평가를 질량분석법으로 할 수는 없다.