น้ำมัน Wintergreen - สามารถระบุและทดสอบส่วนผสมสังเคราะห์เพื่อความเป็นธรรมชาติได้อย่างไร?

น้ำมัน Wintergreen เป็นน้ำมันหอมระเหยจากธรรมชาติที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจสูงและมีการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้น น้ำมันสังเคราะห์ฤดูหนาวหลายชนิดที่มีฉลาก "ธรรมชาติ" จึงไหลเข้าสู่ตลาดเช่นกัน...

01 โอกาสและความท้าทายสำหรับตลาดน้ำมัน Wintergreen

น้ำมันวินเทอร์กรีน ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทิลซาลิไซเลต สามารถใช้ในอุตสาหกรรมน้ำหอม เครื่องสำอาง ยาและอาหาร แต่ส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารกันบูดตามธรรมชาติสำหรับอโรมาเธอราพี การดูแลช่องปาก และเครื่องสำอาง

ในปี 2020 ปริมาณการขายรวมของตลาดน้ำมันหอมระเหยฤดูหนาวทั่วโลกอยู่ที่ 177,600 ตัน และคาดว่าจะเติบโตที่อัตราการเติบโตต่อปีที่ 8.8% ระหว่างปี 2021 ถึง 2026 หรือแตะ 294,500 ตันภายในปี 2026

จากมุมมองของส่วนแบ่งของตลาดแอปพลิเคชันแต่ละแห่ง การใช้น้ำมัน Wintergreen ส่วนใหญ่จะอยู่ในอโรมาเธอราพี ตามมาด้วยอุตสาหกรรมการดูแล ยา อาหารและเครื่องดื่ม อุตสาหกรรมเหล่านี้ให้ความสำคัญกับการใช้ส่วนผสมจากธรรมชาติเป็นอย่างมาก

เนื่องจากมีการใช้น้ำมันวินเทอร์กรีนอย่างกว้างขวางและความต้องการที่เพิ่มขึ้นในตลาด ราคาของน้ำมันวินเทอร์กรีนธรรมชาติจึงสูง ต้นวินเทอร์กรีนมีทรัพยากรจำกัดและมีประสิทธิภาพในการสกัดต่ำ ดังนั้นกระบวนการสังเคราะห์น้ำมันวินเทอร์กรีน (เมทิลซาลิไซเลต) จึงเกิดขึ้นและได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

หลายแห่งเพื่อให้ได้ผลกำไรที่สูงขึ้น ให้ใช้น้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์เป็นน้ำมันวินเทอร์กรีนธรรมชาติและติดป้ายกำกับว่าเป็นน้ำมันจากธรรมชาติ 100% ณ เวลาที่ขาย เป็นเรื่องง่ายสำหรับผู้บริโภคที่จะถูกหลอกจากพฤติกรรมดังกล่าว เนื่องจากองค์ประกอบสังเคราะห์มีความสอดคล้องกับองค์ประกอบของน้ำมันวินเทอร์กรีนตามธรรมชาติในแง่ของส่วนผสม

02 การระบุน้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์และการทดสอบความเป็นธรรมชาติ

น้ำมันวินเทอร์กรีนประกอบด้วยเมทิลซาลิไซเลตมากกว่า 99% ซึ่งง่ายต่อการสังเคราะห์และมักใช้ในการสังเคราะห์และการเจือปนของน้ำมันวินเทอร์กรีนตามธรรมชาติ

ดังนั้นการปลอมปนและการจำแนกสังเคราะห์ของน้ำมันวินเทอร์กรีนตามธรรมชาติจึงดำเนินการส่วนใหญ่สำหรับสารออกฤทธิ์คือเมทิลซาลิไซเลตดังนี้:

· การวิเคราะห์ส่วนประกอบ (GC-FID และ GC-MS)

· การวิเคราะห์ไอโซโทปเสถียร (IRMS)

· การวิเคราะห์ความเป็นธรรมชาติ (การทดสอบคาร์บอน-14)

การวิเคราะห์องค์ประกอบ (GC-FID และ GC-MS):

นักวิชาการชาวฝรั่งเศสได้ใช้ GC-FID และ GC-MS ในการทดสอบน้ำมันวินเทอร์กรีนจากธรรมชาติ น้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์ และน้ำมันวินเทอร์กรีนที่เจือปน ผลการวิจัยพบว่าตัวอย่างทั้งหมดมีเมทิลซาลิไซเลตสูงเกือบ 99%

ดังนั้น การทดสอบทั้งสองนี้สามารถระบุได้ว่าผลิตภัณฑ์น้ำมันวินเทอร์กรีนมีสารออกฤทธิ์เมทิลซาลิซิเลต และได้รับเนื้อหาของส่วนผสมนี้ แต่ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างน้ำมันวินเทอร์กรีนธรรมชาติกับน้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์ได้

การวิเคราะห์ไอโซโทปเสถียร (IRMS):

จากผลการศึกษาก่อนหน้านี้ δ13C และ δ2H ของเมทิลซาลิซิเลตธรรมชาติมีช่วงที่ชัดเจน ในปี 2019 บทความจากพืชและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมได้ทดสอบค่าไอโซโทป δ13C, δ2H และ δ18O ของน้ำมันพืชฤดูหนาวตามธรรมชาติ สังเคราะห์ และเจือปนไปพร้อมๆ กัน โดยใช้ IRMS (สเปกโตรมิเตอร์มวลอัตราส่วนไอโซโทป) และผลลัพธ์มีดังนี้:

* น้ำมันวินเทอร์กรีนธรรมชาติ (จุดสีเขียว), เมทิลซาลิไซเลตสังเคราะห์ (จุดสีน้ำเงิน), เมทิลซาลิไซเลตเชิงพาณิชย์ (จุดสีเหลือง), น้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์ (จุดสีแดง)

 จะเห็นได้จากรูปที่ว่ามีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในค่าไอโซโทป δ13C,δ2H และ δ18O ของเมทิลซาลิไซเลตตามธรรมชาติและสังเคราะห์/เจือ

การวิเคราะห์ไอโซโทปเหมาะสำหรับการประเมินวัตถุดิบอย่างคร่าวๆ และใช้เวลาเพียง 5 นาทีในการประมาณค่าอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม หากใช้วิธีนี้เพียงอย่างเดียว จะไม่สามารถตรวจสอบเนื้อหาของเมทิลซาลิซิเลตในตัวอย่างได้ และไม่สามารถรับเปอร์เซ็นต์ของส่วนผสมจากธรรมชาติในผลิตภัณฑ์ได้

การวิเคราะห์ความเป็นธรรมชาติ (การทดสอบคาร์บอน-14):

การวิเคราะห์องค์ประกอบ (การทดสอบ GC-FID และ GC-MS) และการทดสอบไอโซโทปที่เสถียรไม่สามารถระบุปริมาณความเป็นธรรมชาติของตัวอย่างน้ำมันวินเทอร์กรีนได้ (สัดส่วนของส่วนผสมจากธรรมชาติเมื่อเทียบกับส่วนผสมสังเคราะห์) ในขณะที่การทดสอบคาร์บอน-14 สามารถทำได้     

ผลการทดสอบคาร์บอน-14 ของส่วนผสมจากธรรมชาติคือปริมาณคาร์บอนจากชีวภาพ 100% และระดับตามธรรมชาติคือ 100% ในขณะที่ส่วนผสมสังเคราะห์จากสารสกัดปิโตรเคมีไม่มีคาร์บอนจากแหล่งทางชีวภาพใดๆ ผลการทดสอบคือปริมาณคาร์บอนจากชีวภาพ 0% และระดับธรรมชาติคือ 0%

* ข้อมูลรูปภาพจากเทมเพลตรายงานการทดสอบผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติของ Beta Labs

เมทิลซาลิซิเลตสังเคราะห์มักได้มาจากสารสกัดปิโตรเคมีที่มีปริมาณคาร์บอนจากชีวภาพ 0% ในขณะที่น้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์มีปริมาณคาร์บอนจากชีวภาพตั้งแต่ 0% ถึง 100% เนื่องจากสัดส่วนที่แตกต่างกันของเมทิลซาลิซิเลตสังเคราะห์ที่ผสมอยู่

ผลการทดสอบคาร์บอน-14 สามารถรับเปอร์เซ็นต์องค์ประกอบตามธรรมชาติของตัวอย่างน้ำมันวินเทอร์กรีนได้อย่างแม่นยำ เมื่อใช้ร่วมกับการทดสอบ GC-FID และ GC-MS และการวิเคราะห์องค์ประกอบ ในที่สุดก็จะได้รับการยืนยันความเป็นธรรมชาติของตัวอย่างและความถูกต้องของฉลากตามธรรมชาติของผลิตภัณฑ์

03 จุดการเรียนรู้ที่สำคัญ

การผสมผสานระหว่างการทดสอบ GC-FID และ GC-MS การทดสอบไอโซโทปที่เสถียร และการทดสอบคาร์บอน-14 ช่วยให้สามารถระบุความเป็นธรรมชาติของน้ำมันวินเทอร์กรีนได้อย่างชัดเจน สามารถระบุการมีอยู่ของน้ำมันวินเทอร์กรีนสังเคราะห์และเจือปนหลายชนิดที่มีอยู่ในท้องตลาดได้อย่างแม่นยำ และยังสามารถระบุปริมาณสัดส่วนของส่วนผสมจากธรรมชาติได้อีกด้วย

วิธีการวิเคราะห์หลายตัวแปรประเภทนี้ยังเหมาะสำหรับการตรวจหาความเป็นธรรมชาติของน้ำมันหอมระเหยจากพืชทั้งหมด รสชาติของพืช และสารสกัดจากพืชอื่นๆ

แปลโดย Tan Ta May, Odowell VietnamBiotechnology Co.,ltd 2 สิงหาคม 2023