Wintergreen oil - How can synthetic ingredients be identified and tested for naturalness?

Vintergrønn olje er en naturlig eterisk olje med høy økonomisk verdi og et bredt spekter av bruksområder. På grunn av den økende etterspørselen fra markedet, strømmer også en rekke syntetiske vintergrønne oljer med den "naturlige" etiketten inn i markedet...

01 Muligheter og utfordringer for Wintergreen Oil Market

Vintergrønn olje, hovedsakelig sammensatt av metylsalisylat, kan brukes i parfyme-, kosmetikk-, farmasøytisk og næringsmiddelindustrien, men brukes hovedsakelig som et naturlig konserveringsmiddel for aromaterapi, munnpleie og kosmetikk.

I 2020 nådde det totale salgsvolumet for det globale vintereteriske oljemarkedet 177 600 tonn, og forventes å vokse med en sammensatt årlig vekstrate på 8,8 % mellom 2021 og 2026, og nå 294 500 tonn innen 2026.

Fra perspektivet til andelen av hvert applikasjonsmarked, er bruken av vintergrønn olje hovedsakelig i aromaterapi, etterfulgt av pleieindustrien, legemidler, mat og drikke. Disse industriene legger stor vekt på bruken av naturlige ingredienser.

På grunn av den store bruken av vintergrønn olje og den økende etterspørselen i markedet, har prisen på naturlig vintergrønn olje vært høy. Det vintergrønne treet har begrensede ressurser og lav utvinningseffektivitet, så prosessen med å syntetisere vintergrønn olje (metylsalisylat) har dukket opp og blitt kontinuerlig forbedret.

Mange av dem, for å tjene høyere fortjeneste, bruker syntetisk vintergrønn olje som en naturlig vintergrønn olje og merker den som 100 % naturlig på salgstidspunktet. Det er lett for forbrukere å la seg lure av slik oppførsel, siden den syntetiske sammensetningen er konsistent med den naturlige vintergrønnoljesammensetningen når det gjelder ingredienser.

02 Syntetisk vintergrønn oljeidentifikasjon og naturlighetstesting

Vintergrønn olje er sammensatt av mer enn 99 % metylsalisylat, som er lett å syntetisere og brukes ofte i syntese og forfalskning av naturlig vintergrønn olje.

Derfor utføres forfalskning og syntetisk identifikasjon av naturlig vintergrønn olje hovedsakelig for dens aktive ingrediens, metylsalisylat, som følger:

· Komponentanalyse (GC-FID og GC-MS)

· Stabil isotopanalyse (IRMS)

· Naturlighetsanalyse (karbon-14-test)

Komponentanalyse (GC-FID og GC-MS):

Franske forskere har brukt GC-FID og GC-MS for å teste flere naturlige vintergrønne oljer, syntetiske vintergrønne oljer og forfalskede vintergrønne oljer. Resultatene viste at alle prøvene var høye i metylsalisylat, nær 99 %.

Derfor kan disse to testene bare fastslå at vintergrønnoljeproduktet inneholder den aktive ingrediensen metylsalisylat og få innholdet av denne ingrediensen, men det er umulig å skille mellom naturlig vintergrønnolje og syntetisk vintergrønnolje.

Stabil isotopanalyse (IRMS):

I følge resultatene fra tidligere studier har δ13C og δ2H av naturlig metylsalisylat et klart område. I 2019 testet en artikkel fra Industrial Crops and Products samtidig isotopverdiene δ13C, δ2H og δ18O for naturlige, syntetiske og forfalskede vintergrønne oljer ved bruk av IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometri), og resultatene er som følger:

* Naturlig vintergrønn olje (grønn prikk), syntetisk metylsalisylat (blå prikk), kommersiell metylsalisylat (gul prikk), syntetisk vintergrønn olje (rød prikk)

 Det kan sees fra figuren at det er betydelige forskjeller i δ13C, δ2H og δ18O isotopverdier av naturlig og syntetisk/dopet metylsalisylat.

Isotopanalyse egner seg for grovvurdering av råvarer, og det tar kun 5 minutter å gjøre et raskt estimat. Men hvis denne metoden brukes alene, kan ikke innholdet av metylsalisylat i prøven verifiseres, og man kan heller ikke oppnå prosentandelen av naturlige ingredienser i produktet.

Naturlighetsanalyse (karbon-14 test):

Sammensetningsanalyse (GC-FID og GC-MS testing) og stabil isotoptesting kan ikke kvantifisere naturligheten til prøver av vintergrønnolje (andelen naturlige ingredienser sammenlignet med syntetiske ingredienser), mens karbon-14 testing kan gjøres.     

Karbon-14 testresultatet av naturlige ingredienser er 100 % biobasert karboninnhold, og den naturlige graden er 100 %; mens de syntetiske ingrediensene fra petrokjemiske ekstrakter ikke inneholder karbon fra noen biologisk kilde, er testresultatet 0 % biobasert karboninnhold, og den naturlige graden er 0 %.

* Bildeinformasjon fra beta Labs Natural Product Test Report Mal

Syntetisk metylsalisylat er vanligvis avledet fra petrokjemiske ekstrakter med et biobasert karboninnhold på 0 %, mens syntetisk vintergrønnolje har et biobasert karboninnhold som varierer fra 0 % til 100 % på grunn av de forskjellige andelene av syntetisk metylsalisylat som er blandet inn.

Karbon-14 testresultater kan nøyaktig oppnå den naturlige sammensetningsprosenten av vintergrønnoljeprøven. Kombinert med GC-FID og GC-MS tester og elementær analyse, bekreftes endelig prøvens naturlighet og ektheten til den naturlige etiketten til produktet.

03 sentrale læringspunkter

Kombinasjonen av GC-FID- og GC-MS-testing, stabil isotoptesting og karbon-14-testing tillater en klar identifikasjon av naturligheten til vintergrønn olje. Den kan nøyaktig identifisere eksistensen av forskjellige syntetiske og forfalskede vintergrønne oljer tilgjengelig på markedet, og kan også kvantifisere andelen naturlige ingredienser.

Denne typen multivariat analysemetode er også egnet for påvisning av naturligheten til alle planteessensielle oljer, plantesmaker og forskjellige andre planteekstrakter.

Oversatt av Tan Ta May, Odowell VietnamBiotechnology Co.,ltd 2. august 2023