M. John Dennis
Hamis cukrok nyomában

---

Hammurabi  (Kr. e. 1792–1750) "törvénykönyvének" részlete

Amikor az élelmiszerek árucikké váltak, a hamisított ételek, italok is megjelentek a piacon. Hammurabi egyik törvénye már tiltotta a gyenge és a kelleténél drágább sörök árusítását. Aki megszegte a törvényt, komoly büntetésre számíthatott: a vétkest összekötözve vetették az Eufráteszbe. A rómaiak is értettek a hamisításhoz: Plinius arról panaszkodott, hogy nem árulnak többé igazi falernumi bort.

A vevõk sokszor ma sem jutnak hozzá a megszokott, jó minõségû áruhoz. A mézet például nagy fruktóztartalmú kukoricasziruppal hamisítják. Az "idegen anyag" kimutatására 1978-ban dolgoztak ki eljárást, s kiderült, hogy az elemzett minták nagy része nemcsak mézet tartalmazott.

A hamisítás a becsületes kereskedõket és a csalókat is sújtja, mert a megrendült vásárlói bizalmat nehéz visszaszerezni. Az Egyesült Államokban a wisconsini, jó minõségû sajtok tömegét olcsó zsírral (többnyire disznózsírral) növelték meg 1870-ben. A sajtok felét Nagy-Britanniába exportálták. Amikor kiderült a csalás, az export a felére csökkent, és 1890-re a wisconsini sajtok elvesztették jó hírüket. Húsz évbe telt, amíg visszaszerezték.

A sajthamisítás ma sem szûnt meg. Több kis céget büntettek meg azért, mert mozzarellás pizzájukat valójában növényi zsiradékból készült "pótsajttal" készítették.

Bizonyára sokan emlékeznek a fagyállóval (etilénglikollal) hamisított osztrák borokra. A viszkózus folyadékkal testesebb bort akartak elõállítani. Az angol szupermarketek polcai még ma is kevés osztrák bort kínálnak.
 

Az ital könnyû préda
Nem csoda, hogy legelõször az italokat hamisították, hiszen a víz olcsó, könnyen  elérhetõ pótlék. Angliában a többnyire feketére festett falusi kutat a múlt században fekete tehénnek nevezték, mert ez adta a "tej" egy részét. A XIX. század végén azonban a kémiai vizsgálatok már kimutatták a tejhamisítást. A csalók ekkor olyan keveréket állítottak össze vízbõl, cukorból, sóból és karamellbõl, amely négyszeres mennyiségû tejjel hígítva becsapta a tejvizsgálókat.

A tejhamisítás ma sem szünetel. Nemrégiben a Milánói Egyetemen nagy teljesítményû folyadékkromatográfiás (HPLC) eljárással mutatták ki, hogy a tejpor a kelletenél több vizet tartalmazott.

A narancslét szintén hamisítják. Az italokat rendszerint koncentrátumokból hígítják elõírt mennyiségû vízzel. A koncentrátumok árát a cukortartalmuk szabja meg, ezért a hamisítók a sûrítmények cukrozására törekednek.

A narancslé elsõsorban szõlõcukrot, répacukrot és gyümölcscukrot tartalmaz 1:2:1 arányban. A cukorrépából kivont "közepes invertcukor" (beet medium invert sugar, BMIS) éppen ilyen összetételû, tehát kiváló hamisítószer. A megfelelõ cukor–sav arány fenntartása miatt azonban gyümölcssavat is kell az italhoz keverni.

A hamisítás leleplezésére többféle módszert dolgoztak ki. A kanadai Saskatchewani Egyetemen kimutatták, hogy a BMIS kis mennyiségû triszacharidot is tartalmaz, amely a hidrolizáló répacukor inverziójakor keletkezik. A narancslébe kevert hidrolizált cukorszirupról ezek a triszacharidok árulkodnak a vegyésznek. Egy másik eljárás a cukor–sav arány beállításához használt almasavat mutatja ki. Az almasav molekulája királis: "jobb-" (D) és "balkezes" (L) változata is létezik. A narancsban csak az L-forma van jelen, míg a szintetikus készítmény racém keverék (a D:L arány 1:1). Az almasav engedélyezett adalék – de fel kell tüntetni az élelmiszer komponensei között. A D-almasav például enzimes vizsgálattal mutatható ki, s így fényt derülhet a hamisításra.

A két tesztet – NMR-vizsgálatokkal kiegészítve – az angol mezõgazdasági minisztérium 1990-ben használta fel. Az ellenõrzött "tiszta" narancslé-készítmények több mint háromnegyede nem felelt meg a címkéken feltüntetett összetételnek. A hamisított narancslevek hamarosan eltûntek az üzletekbõl. A D-almasav viszont megjelent egy gyümölcspürében...
 

Izotópok alkalmazása
Hogyan határozhatnánk meg, hogy a cukor cukornádból, cukorrépából vagy narancsból származik? A hamisítás kimutatásában a szén és a hidrogén izotópjai különösen fontos szerepet játszhatnak. A radioaktív ¹⁴C-et kormeghatározásra használják, ezért ezzel az izotóppal az is megállapítható, hogy valamelyik élelmiszer-komponens (például az etanol) növénybõl vagy a kõolajlepárlás egyik frakciójából származik-e.

A stabil izotópok aránya (például a ¹³C/¹²C és a ²H/¹H) erõsen függ a környezeti tényezõktõl, ezért elárulja, hogy a cukor melyik növénybõl való. A növények általában a C₃-családba tartoznak: a szén-dioxidot három szánatomot tartalmazó egységekben kötik meg. A cukornád (és a kukorica) négy szénatomos egységekben köti meg a szén-dioxidot a C₄-ciklus lejátszódása során.

A C₃-ciklusban a diffúzió a sebességmeghatározó folyamat, a C₄-ciklusban nem. A C₃-növények cukrába kevesebb  ¹³CO₂ épül be, mint a C₄-növényekébe. A ¹³C mennyisége "stabil izotóparány tömegspektrometriával" (SIRMS) mérhetõ. A mintát elégetik, a keletkezõ szén-dioxidot a tömegspektrométerbe vezetik, és meghatározzák a ¹²C-t és a ¹³C-t tartalmazó ionok arányát. Az erdményeket "hamisítatlan" minták adataival hasonlítják össze, hogy megállapítsák, van-e C₄-cukor a C₃-növénybõl készült termékben. Ezzel a módszerrel mutatták ki például a nagy fruktóztartamú kukoricaszirupot a mézben.
 

Más módszerek
A hamisításokat kutatva nemcsak a C₃-és C₄-növények, hanem sokszor a C₃-növények között is dönteni kell. Ha azt akarják tudni, használtak-e cukorrépából származó cukrot a narancshoz vagy a borhoz, újabb módszereket kell bevetni. A Nantes-i Egyetem munkatársai deutérium mágneses magrezonanciával (²H NMR) azonosították a borban a répából származó cukrot.

Amikor a cukor etanollá erjed, az etanolmolekula metilcsoportjában két olyan hidrogénatom van, amelyik erdetileg szénatomhoz kötõdött a cukorban. A harmadik hidrogénatom a fermentáló vízbõl származik. A növényi cukor proton/deutérium aránya a növény anyagcsere-folyamataitól és a növénybe felszívódott talajvíz összetételétõl függ. A cukorrépa cukrának erjedésébõl származó etanol körülbelül 93 ppm deutériumot tartalmaz a metilcsoportban, míg a bor és a narancslé esetében átlagosan 103 ppm körüli deutériumot mérnek.

A deutérium NMR nagyon jól használható, ha egy molekula különbözõ részein kell megmérni az izotóparányokat. A többféle helyrõl származó vanillinaromákat például ezzel a módszerrel azonosították. A deutérium NMR nagy hátránya a deutérum-atommaggal szemben mutatott kis érzékenység, ami a mûszeres mérés idejét akár három órára is kitolhatja (a protonspektrumokat másodperceken belül elõállítják). A poláris molekulák, például a cukrok, nem adnak jó spektrumot, ezért folyamodnak az alkoholos erjesztéshez a narancslé vizsgálatakor.

Az összetétel elemzése számos élelmiszer hamisítására deríthet fényt. Az azonnal oldódó kávékat például a szacharid-összetétellel tesztelik. A mannitol- és xiloltartalom arra utalhat, hogy a kávészemek héját is beleõrölték a termékbe. A kávé savas hidrolízise után mért nagy glükózkoncentrációt az egyéb növényi anyagokból származó keményítõk vagy dextrinek okozhatják. A nagy fruktóztartalom valószínûleg a cikóriától ered. Egy 1993-as angliai felmérés szerint az azonnal oldódó kávék 15%-át hamisítják.

Az egyik elsõ "nyomozás" során is a kávé volt a vizsgálat tárgya. A múlt század közepén a vegyészek még csak a szervetlen szennyezéseket tudták megállapítani az élelmiszerekben. Ám egy orvos, Arthur Hill Hassal, elõvette a mikroszkópját, és kimutatta, hogy 34 kávémintájából 31 idegen anyagot is tartalmazott: cikóriát, pörkölt búzát és égetett cukrot.

A kávé példájából annyi tanulságot mindenesetre levonhatunk, hogy bár az új eljárások – akár a mikroszkóp, akár az NMR használatáról legyen szó – nagyot lendítenek a vizsgálatokon, az élelmiszer-hamisítások felderítése még sokáig munkát ad majd a kutatóknak.

A Chemistry and Industry (1997. december 15.) nyomán