국내 유통 중인 벌꿀의 동위원소비율 양상 연구

[동심]

국내 유통 중인 벌꿀의 동위원소비율 양상 연구 보고서

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본 연구는 국내에서 유통되는 벌꿀의 탄소, 수소 및 산소 안정동위원소비율 분석법을 이용하여 순수벌꿀의 진위여부를 판단하기 위한 기초자료를 확보하기 위하여 수행되었다.
국내산 벌꿀은 전체 수거량(163종)의 약 81%가 아카시아꽃, 잡화꽃 밤꽃 및 사양벌꿀로 유통되고 있었으며, 수입산 벌꿀(52종)은 뉴질랜드산이 가장 많았고, 뒤를 이어 호주, 미국, 독일산 등의 순으로 나타났다.
수거된 벌꿀의 동위원소비율을 측정하기 위하여 원소분석기에 의해 분해된 CO2, H2, CO 기체를 IR-MS에 도입하여 각 탄소, 수소 및 산소에 대한 결과를 얻었다.
탄소안정동위원소비율을 측정한 결과, 순수벌꿀의 범위는 -27～-21‰, 사양벌꿀의 범위는 -19‰이상인 것으로 크게 양분되는 현상을 보였다. 일부 국내산 순수벌꿀 표시제품 중에는 -19‰ 이상의 결과를 보이는 제품이 약 22%나 되었다. 수입산의 경우 탄소 안정동위원소비율은 모두 -27～-23‰의 범위를 나타내어 수거된 제품은 모두 C3 식물군의 순수밀원에서 생산되어진 것으로 판단되었다.
벌꿀의 밀원이나 원산지 추적의 한 방법으로서 수소 및 산소 안정동위원소비율을 측정한 결과, 국 내산의 경우에는 각각의 밀원에 따라 결과 값의 범위가 넓으며 차이가 뚜렷하지 않은 결과를 나타 내었다. 또한 원산지에 따른 지역별 양상은 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 수입산은 경위도 상의 지정학적 위치에 따라 넓은 영역으로서는 수소안정동위원소비율의 차이가 보이나 중위도에 위치한 영역에서는 구분하기가 어려웠다. 또한, 데이터의 편차가 심해 결과의 일관성을 확인할 수 없었다. 이를 통해 벌꿀은 지정학적 위치, 그 지역의 기후, 온도, 상대습도 등의 영향에 의해 넓은 영역으로서 의 결과는 판별이 가능하나 좁은 영역에서의 원산지 판별은 어려울 것으로 판단되었다.
탄소안정동위원소비율 분석법과 더불어 벌꿀의 진위 판별에 도움을 얻고자 Fructose/Glucose 비율 분석을 병행한 결과, 국내산의 대표적 순수밀원인 밤꽃, 아카시아꽃, 잡화꿀이 각각 1.95, 1.54, 1.43, 사양벌꿀은 1.22를 나타내어 밀원들 간의 차이가 뚜렷한 것으로 확인되었다. 수입산은 국내산과 달리 원산지 및 밀원에 따라 다양하게 나타나는 경향이었다. 국내산 벌꿀의 경우는 대부분의 밀원 식물이 목본류이기 때문에 탄소안정동위원소비율과 Fructose/Glucose비율에 대한 분석결과를 검토할 때 국내산 벌꿀의 진위여부 판별에 상호보완적으로 적용가능 할 것으로 보였다. 본 연구에 의해 수거된 벌꿀의 탄소, 수소 및 산소 안정동위원소비율 및 Fructose/Glucose비율 등 의 분석자료를 DB화 하였으며, 벌꿀의 순수 진위여부에 대하여 판단하는 데 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

  

안정동위원소 질량분석기(IRMS : Isotope Ration Mass Spectrometry)는 

대상 물질의 질량과 전하간의 비율(m/z)을 바탕으로 가스화된 시료를 이온화하여 

편자장를 통과시켜 안정동위원소비를 측정한다. C, N, S, H, O의 동위원소비를 측정할 수 있다.

 연구원 식품의약품부는 이 장비로 벌꿀의 순수 여부를 확인하기 위해 13C와 12C비를 측정한다. 

이는 식물의 광합성 경로에 따라 13C와 12C비가 달라지기 때문이다. 

벌꿀의 밀원이 대부분 C3식물이고  설탕의 재료인 사탕수수는 C4식물이어서 

탄소동위원소비로 설탕의 혼입여부를 판별할 수 있다. 

C3 식물군은 Calvin 광합성 사이클을 이용하며 탄소비는 –21‰ 이하 이고 

C4 식물은 Hatch-Slack 광합성 사이클을 이용하여 탄소비가 –19‰ 이상이다.