순도 보장을 위해 꿀을 핑거프린팅하다

주요 핵심 포인트

화학적 핑거프린팅 전략을 활용하는 식품 진위 판별 테스트가 식품 사기 추적을 위한 실용적인 접근법으로 부상하고 있습니다
화학적 지문은 그 복잡성으로 인해 모방이 사실상 불가능합니다
핑거프린팅 분석법은 식품 내 화학물질에 대한 차세대 감시 접근법으로 간주되고 있습니다
고분해능 질량 분석법과 혁신적인 소프트웨어를 결합한 비표적 분석을 통해 꿀과 같은 복잡한 식품 매트릭스에 포함된 수천 가지 화학 물질의 특성을 신속하게 규명할 수 있습니다

연구에 따르면 식품 사기는 전 세계적으로 보고된 식품 안전 사고의 최대 25%를 차지할 정도로 소비자와 생산자에게 심각한 문제입니다.¹ 식품 진위 판별에 대한 수요가 증가함에 따라 소비자들은 그에 맞춰 지속 가능한 방식으로 생산된 꿀 또는 유기농 꿀과 같은 제품들에 프리미엄을 지불하고 있습니다. 사기꾼들은 시장을 변조 식품, 저품질 또는 부정표시 식품으로 넘쳐나게 하여 합법적인 사업체의 생계를 해치고 잠재적으로 소비자 건강을 위험에 빠뜨리고 있습니다.

꿀은 전 세계적으로 가장 널리 변조되는 제품 중 하나이며, 특히 유기농 꿀은 항산화 물질의 좋은 공급원이 되는 등의 고유한 특성으로 높은 가치를 인정받는 품목입니다. 미국 식품 사기 데이터베이스에 따르면, 우유와 올리브 오일에 이어 세 번째로 가장 많이 변조의 표적이 되는 식품입니다. 2020년 기준 전 세계 꿀 시장 규모는 92억 1천만 달러에 달하는 것으로 평가되었으며 8.2%의 연평균복합성장률을 보일 것으로 예상되는 등 재정적으로도 중요한 시장입니다.²

천연 감미료에 대한 증가하는 수요

꿀과 같은 천연 감미료에 대한 수요는 계속 증가하고 있습니다. 소비자가 제품을 구매할 때는 포함 성분을 알아볼 수 있기를 원하며, 그 성분이 가능한 한 천연 성분이기를 바랍니다. 바로 이 점이 수천 년 동안 천연 감미료로 사용되어 온 꿀에 대해 관심이 다시 높아지고, 전 세계적으로 꿀 생산과 판매가 매우 높은 성장세를 보이고 있는 이유 중 하나입니다.

또한 많은 소비자는 단일 종의 식물 꽃을 먹고 사는 꿀벌로부터 주로 얻은 단꽃 꿀(단화 꿀)을 원합니다. 그 결과 각 종류의 단꽃 꿀에만 있는 독특한 색과 맛, 향이 만들어집니다. 소비자는 이러한 제품에 대해 기꺼이 더 많은 비용을 지불할 의향이 있기 때문에, 소비자가 기대한 제품을 구매하고 있다 확신할 수 있도록 보호해야 합니다.

유엔식량농업기구(Food and Agriculture Organization of the United Nations)의 데이터에 따르면 중국, 멕시코, 러시아, 튀르키예, 미국은 세계 생산량의 약 55%를 차지하는 주요 꿀 생산국입니다.³ 가장 흔한 형태의 변조(부정 혼입)는 꿀을 다른 저렴한 감미료로 증량하거나 희석하는 것입니다. 일반적으로 알려진 증량제는 옥수수, 사탕수수, 비트 시럽입니다.⁴

꿀 사기 방지를 위한 진위 판별 테스트

글로벌 전자상거래로 인해 꿀 판매가 규제 감독에서 벗어나게 되는 경우가 점점 더 빈번해지고 있으며, 이러한 추세는 계속될 것으로 예상됩니다. 사기 행위가 늘어남에 따라 이 문제를 해결하는 것이 매우 중요해졌습니다. 그렇기 때문에 이러한 물질을 빠르고 효율적이며 일관되게 식별하는 것이 중요합니다. 식품 업계는 식품을 일관되고 신속하게 분석하여 극미량 화학물질을 식별할 수 있는 분석 기기와 테스트 기술을 필요로 합니다.

분석 테스트는 식품 진위 판별 평가에 필수적이며, 이는 소비자의 건강, 브랜드, 생산자의 수입을 보호하는 데 중요합니다. 테스트는 사기 위험을 줄이기 위한 전반적인 전략의 필수 요소이며, 식품 진위 판별 테스트를 위한 분석법은 견고한 식품 테스트 기술을 개발할 수 있는 혁신적 기술을 통해 빠르게 발전하고 있습니다.

예를 들어, Agilent 6545 LC/Q-TOF가 장착된 Agilent 1290 Infinity II LC 시스템과 같이 고성능 액체 크로마토그래피와 Q-TOF(quadrupole time-of-flight)를 결합한 방법이 꿀 시료의 화학적 조성을 밝히는 감도 높은 분석법을 제공한다는 사실이 최근 몇 년 동안 입증되어 왔습니다. 이 분석법을 비표적 접근으로 사용하면 꿀의 화학적 마커를 통해 새로운 사기 유형과 원천을 식별하여 어떤 종류의 사기 행위가 발생하고 있는지를 집중적으로 보여줄 수 있습니다. 이 기술은 꿀의 여러 마커를 평가하여 진위를 판별하기 때문에 사기꾼이 하나 또는 몇 가지 불순물을 추가하여 속이는 것이 매우 어렵습니다. 이러한 혁신적인 기술을 꿀 핑거프린팅이라고 합니다.

꿀의 고유한 화학 조성 측정

꿀 핑거프린팅은 특정 꿀 시료의 화학적 조성에 대해 가능한 한 많은 정보를 기록하기 위해 적절한 기술을 사용하는 방법입니다. 사람의 지문이 개인마다 고유한 것과 마찬가지로, 이 핑거프린팅 분석법은 진짜 꿀 시료의 고유한 분자 구성을 밝히고 기록합니다. 이를 통해 전례 없는 방식으로 식품 조성을 맵핑할 수 있어 꿀의 품질, 안전성 및 진위 여부를 규제하는 방식에 혁신을 가져올 것입니다.

비표적 워크플로는 농약, 신선도를 나타내는 분자(HMF와 같은 화합물로서 많은 수로 존재할 경우 열처리 또는 오래되었음을 시사함) 및 꿀의 원천이 되는 꽃과 관련된 페놀 화합물을 식별하는 데 활용하는 것으로 시작합니다. 이러한 기법에 LC/Q-TOF를 사용할 때의 장점은 효율성입니다. 몇 가지 파라미터에만 집중하는 표적 분석법과는 대조적으로, 단 하나의 시료에서 더 높은 수준의 분자/극미량 정보를 보다 짧은 시간에 얻을 수 있습니다.

꿀 핑거프린팅 분석법 표준화

이전에도 꿀을 포함한 식품 핑거프린팅에 대한 사례 연구가 진행되었지만, 시료 전처리와 기기 조건에 대한 실험실 간의 접근법은 서로 달랐습니다. 데이터 처리 및 분석 측면에서도 차이가 있습니다. 그에 따라 동일한 시료를 분석하는 두 실험실에서 약간씩 다른 결과가 나올 수 있습니다. 이상적으로는 모든 LC/MS 기반 워크플로에서 사용할 수 있는 표준화된 핑거프린팅 분석법을 개발하여 여러 실험실에서 동일한 테스트 기법을 사용할 수 있도록 하는 것이 최선이며 향후 연구의 목표가 될 것입니다.

식품 안전, 제품 품질 및 진위 판별 문제를 다룰 때는 각각 별도의 규정이 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 농약과 같이 꿀에 잔류하는 오염물질에 대한 내용을 살펴보면 전세계적으로 차이가 있을 수 있습니다. 국가별로 특정 화합물에 대한 허용 기준에 대해 자체적인 규제가 있을 수 있습니다. 꿀에 대한 핑거프린팅을 고려할 때 오염물질은 전체 그림의 일부이지만, 허용 수준이 국가마다 다를 수 있습니다.

뿐만 아니라, 테스트를 위해 시료를 현장에서 실험실로 가져오는 것을 뒤집어 실험실을 현장으로 옮기는 것도 잠재적인 관심사입니다. 이 흥미롭지만 아직 인정받지 못한 기능은 규제 당국과 글로벌 식품 업계가 꿀 오염과 식품 사기에 더욱 빠르게 대응할 수 있도록 해줄 것입니다.

꿀의 순도 보장을 위해 글로벌 접근을 시도하다

식품 공급망이 점점 더 글로벌화되면서 식품 사기의 기회가 늘어남에 따라 전문가들은 위에서 설명한 것과 같은 테스트가 더 쉽게 이용 가능하고 점점 더 자동화되며 수행하기 쉬워질 것으로 예측합니다. 식품의 전체 분자 프로파일을 얻을 수 있는 핑거프린팅 방법은 향후 사기 방지 및 식별 시스템의 주요 기능이 될 것입니다.

긍정적인 진전은 진품 꿀 시료에 대한 라이브러리를 구축하고 이를 접근 가능한 개방형 데이터베이스로 만들어 글로벌 공급망의 여러 이해 관계자가 꿀 핑거프린팅 정보를 이용할 수 있도록 하는 데 초점을 맞추고 있다는 점입니다. 지식이 쌓이면 더 많은 과학자들이 LC/Q-TOF와 같은 기술을 채택할 수 있을 것이며, 메이플 시럽과 같은 다른 유형의 식품에도 이 테스트를 사용할 수 있게 될 것입니다.

궁극적인 목표는 식품 테스트 실험실에서 글로벌 식품망을 위협하는 오염물질을 확실하게 측정하고 식품 사기에 정면으로 맞서 소비자들이 안전한 진품 꿀을 이용할 수 있도록 하는 것입니다.

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꿀 순도