A méz, bor és pálinka hamisítása és annak kimutatása - Élelmiszer-hamisítás II.

Bevezetés 
1. A méz hamisítása és annak kimutatása 
1.1. A méz összetétele és tulajdonságai 
1.2. A méz hamisítása 
1.3. A méz hamisításának kimutatása 
1.3.1. A méz hamisításának kimutatása a szén stabil izotópjainak segítségével 
1.3.2. A méz hamisításának kimutatása nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiával 
2. A bor hamisítása és annak kimutatása 
2.1. A szőlő, a must és a bor kémiai összetétele 
2.1.1. A szőlő érésének biokémiája 
2.1.2. A must kémiai összetétele 
2.1.3. Az erjedés biokémiája 
2.1.4. A bor kémiai összetétele 
2.1.5. A bor fejlődésének kémiája 
2.2. Borhamisítás 
2.2.1. A borhamisítás definíciója 
2.2.2. A borhamisítás történeti áttekintése 
2.2.3. A borhamisítás leleplezésére alkalmas korabeli módszerek 
2.2.4. A borhamisítás jelenlegi helyzete 
2.2.5. Néhány példa a bor hamisításának kimutatására nagyműszeres analitikai-kémiai technikákkal 
3. A pálinka hamisítása és annak kimutatása 
3.1. A pálinka definíciója 
3.2. A pálinka története 
3.3. A pálinkafajták csoportosítása 
3.4. A pálinka nyersanyagai, minőségi követelmények 
3.5. A pálinkakészítés technológiája 
3.5.1. Az alapanyagok átvétele és minősítése 
3.5.2. A cefrézés 
3.5.3. Lepárlás 
3.5.4. A pálinka tárolása, érlelése, házasítása 
3.5.5. A pálinka íz- és illatszerkezetének kialakítása, a pálinkaaromák 
3.6. Eredetvédett pálinkák, különféle pálinkafajták 
3.7. A pálinka minősége, a hamisítás lehetősége 
3.7.1. A pálinka metil-alkohol-tartalma 
3.7.2. A pálinka etil-karbamát-tartalma 
3.7.3. Egyéb, egészségre ártalmas anyagok a pálinkában 
Felhasznált irodalom 

1.2. A méz hamisítása
A mézfajtákat egymáshoz is keverhetik, de az igazi mézhamisítás az, amikor a nagyobb haszon elérése érdekében a méztől és a méhektől teljesen idegen anyagokat kevernek a mézhez. Ennek következtében jelentősen megváltozik a mézek zamata, viszkozitása, kristályosodásra való hajlama, de legfőképpen élvezeti értéke. Ha mézhez idegen anyagot kevernek, akkor az nem nevezhető méznek, ha mégis ilyen néven hozzák kereskedelmi forgalomba, akkor mézhamisítást követnek el. A szabályozás visszássága, hogy ha egészségre nem ártalmas anyagokkal hamisítják a mézet, akkor az nem büntethető.

A méz hamisítására régebben alkalmazták a keményítőt, a mézhez lisztet kevertek, ami egy egyszerű keményítőteszttel kimutatható. Vizezték is a mézet, melyre ugyancsak könnyű volt rájönni. A fruktóz hozzáadásával a méz kristályosodása gátolható, de a fruktóz drágasága miatt ez a módszer nem terjedt el a gyakorlatban. Legújabban izocukorral próbálkoztak, melyet kukoricából állítottak elő, és melynek oldatát addig párolták be, míg annak viszkozitása nagyon hasonlított a mézére. Mivel az íze semleges, a fogyasztó a hamisítást alig veszi észre, melynek kimutatására csak a nagyműszeres analitikai technikák alkalmasak.

1.3. A méz hamisításának kimutatása
A mézhamisítás leleplezésére több nagyműszeres eljárást dolgoztak ki, melyek közül a szénizotópok elemzése azon alapszik, hogy a cukornád és a kukorica fotoszintézise más úton megy végbe, mint a mérsékelt égövben élő növényeké, így megváltozik a cukor széntartalmának izotópeloszlása, míg a fehérje izotóp-összetétele nem változik. Az izotóparány változásának mérésével a hamisítás kimutatható. Alkalmazzák a nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiát (HPLC) is az izocukor kimutatására, mellyel ugyancsak a hamisítás leplezhető le.

Mielőtt azonban a nagyműszeres technikákat ismertetnénk, néhány ötlet a hamis vagy rossz minőségű mézek felismerésére. Az éretlen, magas víztartalmú mézek könnyen megromlanak, ezért idő előtt nem szabad a méz pergetéséhez fogni. A méz vizezését könnyen tudjuk ellenőrizni, ha az üvegben lévő mézet a feje tetejére állítjuk, és a benne lévő gázbuborék gyorsan halad felfelé, akkor a mézet nagy valószínűséggel vizezték. Ügyeljünk a hőmérsékletre is, mert a nagyobb hőmérsékletű mézek viszkozitása kisebb, ami megtévesztő lehet a vizsgáló számára, a hűtött mézben viszont a buborék mozgása lelassul.

Ha a méz színe és állaga, vagy zamata és illata eltér a szokásostól, akkor a mézet melasszal, glicerinnel, mesterséges aromákkal stb. hamisították. Az invertcukorral hamísított mézet felismerhetjük, ha egy kávéskanálnyit tiszta szeszben feloldunk; amennyiben teljesen oldódik, akkor valódi mézről van szó, ha az oldat opálos lesz, majd üledék keletkezik, akkor a mézet hamisították.

A Codex Alimentarius definíciója szerint a méz semmilyen idegen élelmi anyagot nem tartalmazhat, csak, amit a méhek maguk állítanak elő, és a mézből semmilyen komponenst sem lehet eltávolítani. Nem tartalmazhat semmiféle olyan kifogásolható anyagot, mint amilyenek a növényekről származó vegyszerek, vagy amelyek a kezelés és tárolás közben kerülhetnek bele. A méz nem indulhat erjedésnek, nem lehet belőle a polleneket és a mézre jellemző egyéb anyagokat eltávolítani, nem szabad hőkezelni, és semmi olyan technológiát nem lehet alkalmazni, ami megváltoztatja a méz tulajdonságait.

A méz édes ízű anyagokkal való hamisítása a legszélesebb körben alkalmazott eljárások egyike. Mivel a méz ára viszonylag magas, ezért régóta hamisítják, melynek következtében a hamisító jelentős gazdasági haszonra tehet szert. Az édes anyagokat közvetlenül hozzá lehet keverni a mézhez, vagy a nektárhordás idején tudják a méhek táplálékát az édes anyagokkal kiegészíteni. A leggyakrabban alkalmazott ilyen anyagok a cukorszirup és a melasz, melyben a cukrot savas vagy enzimes módszerekkel invertálták, és az előállítás alapja a kukorica, a cukornád, a cukorrépa vagy a juharszörp. Sok módszert kidolgoztak a mézhamisítás leleplezésére, azonban még mindig nincs olyan módszer, amely ezt a feladatot tökéletesen meg tudná oldani.

A hamisítás kimutatására alkalmazták a mikroszkópos analíziseket, a ¹³C/¹²C izotóparány mérését, a magmágneses rezonanciát, a kromatográfiás eljárásokat a cukrok kimutatására, a kapilláris gázkromatográfiát a mézben elő nem forduló oligoszacharidok kimutatására, jelenleg pedig különféle spektroszkópiás módszerekkel próbálják a nádcukrot kimutatni, ami meglehetősen nehéz a méz változatos természetes előfordulása miatt. Amikor a méheket etették ilyen hamisításra alkalmas anyagokkal, az infravörös spektroszkópia és a fluorometria alkalmatlan volt a hamisítás kimutatására.

Mivel a méhek magas víztartalommal gyűjtik be a nektárt, illetve, ha a mézhez mesterségesen vizet kevernek, lehetőség van arra, hogy a méz erjedni kezdjen. Az erjedést először a gombák mikroszkópos elemzésével ellenőrizték, ez a teszt azonban nem hozott megfelelő eredményt, ugyanis a gombák egy része inaktív a mézben, a fermentációhoz nem járul hozzá. Az erjedés termékeinek mérésével, mint amilyen pl. a glicerin és az alkohol, azonban jelentős eredményeket értek el.

A kikristályosodott mézet nem szabad a felolvasztás érdekében jelentős hőkezelésnek kitenni, mert a hőkezelés során az illékony komponensek egy része elpárolog, megjelenik a nem kívánatos hidroxi-metil-furfurol (HMF), és a hő hatására megszűnik az invertáz és a diasztáz aktivitás is. A hőkárosodás kimutatására mind a HMF-koncentráció mérése, mind az enzimaktivitás csökkenésének elemzése alkalmas lehet, bár a méz nem megfelelő tárolása is okozhatja az enzimaktivitás csökkenését és a HMF-tartalom növekedését.

A méz szűrése is a hamisítás lehetőségét rejti magában. A mézet nem lenne szabad 0,2 mm-nél kisebb lyukbőségű szitával szűrni, mert az a polleneket is eltávolítja belőle, és mivel a pollenek nagyon fontos információt adnak a botanikai és a földrajzi eredetről, a pollenek eltávolítása lehetőséget ad a hamisításra, illetve a földrajzi eredet is meghatározhatatlanná válik. Az ilyen mézet csak „szűrt” megnevezéssel lehet forgalomba hozni.

Az organikus mézet olyan körülmények között állítják elő, mely megfelel a hagyományos kaptáros méhtartásnak, és a méhek környezete is megfelel a természetesnek. Az organikus méz nem tartalmaz semmi olyan gyógyszermaradványt, amellyel az állatokat kezelik. Amennyiben mégis tartalmazna ilyen szereket, az organikus jelölést nem szabad alkalmazni. A természetes méz megnevezést nem lenne szabad alkalmazni, mert a megnevezés félrevezető. A nyers vagy nem hőkezelt méz elnevezés is félreérthető, mivel a nektár gyűjtése és a méz előállítása során nincs semmiféle hőkezelési lépés. Az előírások nem engedik meg a méz túlzott hőkezelését, a kíméletes pasztőrözés azonban semmiféle lényeges elváltozást nem okoz a méz összetételében. A pasztőrözést a méz esetében nem kell külön jelölni, azonban az organikus méz pasztőrözése nem megengedett.

A méheket tilos nem regisztrált gyógyszerekkel kezelni, tehát ha ilyen anyagot fedeznek fel egy mintában, akkor azt nem lehet kereskedelmi forgalomba hozni. Ugyanilyen elbírálás alá esik az is, ha a méz antibiotikumokat tartalmaz.

A pollenanalízis a legelterjedtebb eljárás a méz fajtájának és eredetének meghatározására. Mivel a méhek a nektárgyűjtés során több virágot is felkeresnek, teljes mértékben egy növénytől származó méz nem létezik. A különböző növényektől származó mézek különböző érzékszervi és fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. A pollenanalízis a klasszikus módszer a botanikai eredet meghatározására, bár a pollentartalomban mutatkozó nagy variációk miatt figyelembe kell venni a méz érzékszervi és fizikai-kémiai tulajdonságait is.

A másik módszer szerint a méz eredetét a cukortartalom, az elektromos vezetőképesség, az optikai aktivitás és pl. a nitrogéntartalom alapján határozzák meg. Ezen utóbbi módszerek kombinációjával el lehet dönteni, hogy a méz milyen növényfajtól származik, bár az így kapott eredmények nem lehetnek perdöntőek. Újabban az aromakomponenseket is bevonták az analízisbe, mellyel jelentős eredményeket értek el a mézek azonosítása területén. A fluorometriát és az infravörös spektroszkópiát is alkalmazzák a méz legfontosabb paramétereinek meghatározására.

A méz földrajzi eredetének meghatározása is nehéz feladat. A gazdaságilag fejlett országok sok olcsó mézet importálnak Távol-Keletről vagy Dél-Afrikából, melyek lényegesen olcsóbbak, mint a helyi mézek, ami gazdasági okokból felveti az eredet meghamisításának lehetőségét. A pollenanalízis alkalmasnak tűnik a földrajzi eredet meghatározására, mivel jelentős különbségek vannak a különböző földrajzi környezetből származó mézek pollenösszetételében. Azonban, ha egymáshoz közeli helyekről kell döntést hozni, akkor a pollenanalízisnél érzékenyebb módszerre van szükség. Újabban a stabil izotópok tömegspektrometriás analízise mutatkozik ígéretes módszernek, ahol nem a növényi eredetet, hanem az esővíz összetételében fennálló különbségeket analizálják, és ennek alapján hoznak döntéseket a földrajzi környezetről.

A mézhamisítás kimutatására alkalmas módszerek rövid ismertetése után két, a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott módszer részletesebb ismertetése következik.

1.3.1. A méz hamisításának kimutatása a szén stabil izotópjainak segítségével
A méz hamisításának kimutatása a fehérje- és a cukorkomponensek ¹³C/¹²C stabil izotópjainak segítségével elemanalízis, folyadékkromatográfia és izotóparány-tömegspektrometria kapcsolt technikák alkalmazásával.

Hazai viszonyaink között a méhek a mézet olyan növényekről gyűjtik, amelyek fotoszintézise a Calvin-ciklus szerint történik, azaz a szén-dioxid-akceptor egy öt szénatomos molekula, a ribulóz-1,5-difoszfát, ami CO₂-felvétellel hat szénatomos átmeneti terméket képez, ami két, három szénatomos vegyületre, 3-foszfo-glicerátra hasad, mely a glükózlebontás intermediere. Ezeknél a növényeknél a szénizotóparány viszonylag szűk intervallumban változik, ezért ha a mézbe a kukoricából előállított izoszörpöt kevernek, amelynek szénizotóparánya jelentősen eltér a mézétől, a hamisítás kimutatható.

A kukoricánál és a cukornádnál ugyanis a Calvin-ciklustól eltérő módon nem három szénatomos, hanem négy szénatomos vegyületekben, szerves savakban kötődik meg a szén-dioxid, majd a kloroplasztiszokban a szén-dioxid felszabadul, és újra fixálódik a Rubisco (ribulóz-1,5-biszfoszfát-karboxiláz-oxigenáz) enzim segítségével. A lassabban reagáló és nagyobb molekulatömegű ¹³CO₂ nagyobb mennyiségben kötődik meg a C3, mint a C4 növényeknél, ami a meghatározás alapja. Ezért lehetséges kimutatni a mézben a hozzáadott, C4-es növénytől származó izoszörpöt, mert a ¹³C/¹²C arány sokkal kisebb, mint a C3 növényeknél. (A referenciaméz ¹³C/¹²C aránya 25,4‰, míg ez az arány az izoszörpben csak 9,7‰.).

A bennünket körülvevő levegőben a szén-dioxid ¹³C/¹²C aránya 7‒9‰ között változik, addig a C4-es növényeknél 8‒16‰, a C3-as növényeknél pedig 22‒32‰ között alakul átlagosan. A kukoricánál ez az arány 8‒13, a kukoricahidrolizátumnál 9,5‒12,5, a magas fruktóztartalmú kukoricaszirupnál 9,5‒9,8, nádcukornál pedig 1,3‒12,2% között változik. Ezek az arányok a C3-as búzánál 23,5‒26,5, a répacukornál 24,3‒26,4, a rizsből készült szirupnál 26,1‒27,4, a magas fruktóztartalmú szirupnál 25,4‒25,9‰ között van, a méhek etetésére használt szirupnál pedig 24,2‰.

Az eredeti méznél a szénizotóparány a mézben lévő fehérjében és monoszacharidokban azonos, ha azonban ez jelentősen eltér egymástól, akkor a mézet kukoricából vagy cukornádból készült sziruppal hamisították. A módszer alkalmazását tehát az a felismerés tette lehetővé, hogy a hamisítatlan mézben a cukorban is, és a fehérjében is, ugyanaz az izotópok aránya, míg ha izoszörpöt kevernek hozzá, akkor ez az arány megváltozik.

A meghatározás során első lépésként a fehérjét valamilyen ioncserés eljárással a mézből kivonjuk, majd elégetjük, és tömegspektrométerrel meghatározzuk az így kapott szén-dioxid szénizotóparányait. Ugyanezeket a lépéseket elvégezzük a teljes méz esetében is, majd a teljes mézre kapott szénizotóparányt hasonlítjuk a fehérje szénizotóparányához, és amennyiben ez az aránykülönbség a 0,8 ezreléket meghaladja, akkor a mézet hamisítottnak kell tekinteni, és az arányból, regressziós egyenletek alkalmazásával, a hamisítás mértéke is meghatározható.

1.3.2. A méz hamisításának kimutatása nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiával
Ahogy azt korábban említettük, a mézet legtöbbször nagy fruktóztartalmú kukoricasziruppal hamisítják. A kukoricaszirupot, megfelelő előkészítés után, α-amilázzal hidrolizálják 10‒15 glükózból álló dextrinekké, majd glükoamilázzal 94‒96%-ban átalakítják glükózzá. A glükóz egy részét glükóz-izomerázzal 47‒48%-ban fruktózzá alakítják át, majd ioncserés eljárással magas fruktóztartalmú szirupot (90%-os) tudnak előállítani. Az enzimreakciók paramétereinek megfelelő megválasztásával 42% és 90% között bármilyen koncentrációban tudnak fruktóztartalmú szirupot képezni.

Mivel a méz és az izoszörp (kukoricaszirup) szárazanyag-tartalma nagyon hasonló, és az izoszörp lényegesen olcsóbb, mint a méz, adódik a lehetőség a méz hamisítására. Mivel az izoszörp cukorösszetétele nagyon hasonlít a mézéhez, ezért a hamisítás tényét a hagyományos analitikai módszerekkel nehéz bizonyítani. A stabil szénizotópos módszer mellett az oligoszacharidok meghatározása mutatkozik hatékonynak a mézhamisítás kimutatására. Az oligoszacharidok meghatározására alkalmazzák a vékonyréteg-kromatográfiát, újabban pedig a folyadékkromatográfiás és a gázkromatográfiás módszerek kezdenek elterjedni a gyakorlatban.

A meghatározások alapja az, hogy a végtermékben az eredeti keményítő egy százaléka oligoszacharid formában marad vissza, ami alapján a hamisítás bizonyítható, hisz nagyobb tagszámú oligoszacharidok a mézben nem fordulnak elő. Ilyen anyagok jelenléte (újlenyomat oligoszacharidok) egyértelmű bizonyítékai a hamisításnak.

A HPLC alkalmas az ilyen oligoszacharidok kimutatására és meghatározására. (A következőkben a Herpai és mtsai által kidolgozott módszer ismertetésére kerül sor.) A mézmintából mintegy egygrammnyi mennyiséget oldottak fel kromatográfiás tisztaságú vízben, majd a megfelelő előkészítés és szűrés után ezt a vizes oldatot használták analízisre. Az analízisek előtt öt pontból álló kalibrációs görbét vettek fel, mely az 1‒100 mg/ml-es koncentrációtartományt fogta át. Az analízis során egy Supelcogel 30 cm hosszú, és 7,78 mm belső átmérőjű oszlopot használtak, melyet egy 5 cm-es, 4 mm belső átmérőjű Supelguard oszloppal védtek. Az oszlophőmérséklet 70 ^oC, az eluens ultratiszta víz, az áramlási sebesség pedig 0,5 ml/perc volt.

Az eredeti, hamisítatlan méz és az izoszörp kromatogramját összehasonlítva a glükóznak és a fruktóznak megfelelő csúcs mindkét esetben azonos, az izoszörp esetében azonban található egy csúcs, amely a hamísítatlan mézben nem található meg. A csúcs alakja jelzi, hogy nemcsak egy molekula eluálódott ebben az időben, hanem ez a csúcs magasabb tagszámú, hasonló összetételű oligoszacharidok összessége, melyek az adott kromatográfiás körülmények között a monoszacharidok előtt eluálnak. Az izoszörpnél a második és a harmadik csúcs valószínű diszacharidok lehetnek, míg mindkét kromatogrammon az utolsó csúcs a fruktóznak, az utolsó előtti pedig a glükóznak felel meg.

A glükóz és a fruktóz elválása kiváló, és tökéletes az elválás a többi komponenstől is. Mivel az első csúcs a kromatogrammon csak az izoszörpben fordul elő, levonható az a következtetés, hogy az izoszörppel való hamisítás feltárására a leírt nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiás módszer nagy biztonsággal alkalmazható, és 1% izoszörp mézhez keverése kimutatható