افشای تقلب زعفران: مطالعه جامع تشخیص تقلب با استفاده از طیف‌سنجی NMR

کرokus ساتیوس L. (زعفران) با ارزش‌ترین ادویه در جهان است که به دلیل کاربردهای آشپزی، دارویی و درمانی، از جمله استفاده سنتی آن به عنوان محرک جنسی، ضد اسپاسم و ضد افسردگی، مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل ارزش اقتصادی بالای آن، زعفران اغلب با مواد گیاهی و غیرگیاهی مختلف برای افزایش سودآوری مورد تقلب قرار می‌گیرد. مواد تقلبی رایج شامل گونه‌های گیاهی مانند آرنیکا مونتانا، کاپسیکوم آنوم، کالندولا آفیشینالیس، کارثاموس تینکتوریوس، گاردنیا جاسمینوئیدز، هیبیسکوس سابداریفا، پونیکا گراناتوم و زئا مایز، همچنین رنگ‌های مصنوعی (مانند سودان IV) و مواد معدنی مانند گچ هستند که هر یک پروفایل شیمیایی متفاوتی نسبت به زعفران اصلی دارند.

این مطالعه کاربرد طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) را به عنوان یک تکنیک تحلیلی قوی برای احراز هویت زعفران و تشخیص مواد تقلبی آن بررسی می‌کند. عصاره‌های هگزان و متانولی C. sativus و مواد تقلبی ذکر شده به صورت جداگانه و ترکیبی تحلیل شدند که نشان‌دهنده شیفت‌های شیمیایی منحصر به فرد و قله‌های نشانگر برای هر ماده گیاهی بود. همچنین، نمونه‌های زعفران از برندهای تجاری موجود BB، GL، HE، MK، PK و ZK با استفاده از طیف‌سنجی NMR بررسی شدند.

پروفایل‌های طیفی با یک مرجع معتبر (FA- Farmer Authentic) مقایسه شدند و بر متابولیت‌های کلیدی زعفران مانند پیکروکروسین، کروسین و کروستین تمرکز شد. نمونه ZK به طور قابل توجهی فاقد این سیگنال‌های تشخیصی بود و به جای آن رزونانس‌هایی نشان داد که بیانگر رنگ‌های مصنوعی و احتمالاً مواد گیاهی رنگ‌شده با شباهت طیفی به آرنیکا مونتانا بودند. این یافته‌ها اثربخشی طیف‌سنجی NMR را به عنوان ابزاری قابل اعتماد برای تشخیص تقلب و تأیید اصالت زعفران تأیید می‌کند. این روش‌شناسی قول قابل توجهی برای کنترل کیفیت روتین و انطباق نظارتی در صنایع گیاهی و غذایی ارائه می‌دهد و تضمین‌کننده یکپارچگی محصول و ایمنی مصرف‌کننده در بازار جهانی زعفران است.

Crocus sativus L. (saffron) is the most valuable spice worldwide, prized for its culinary, medicinal, and therapeutic applications, including its traditional use as an aphrodisiac, antispasmodic, and antidepressant. Due to its high economic value, saffron is frequently subjected to adulteration with various plant-based and non-plant-based substances to increase profit margins. Common adulterants include botanical species such as Arnica montana, Capsicum annuum, Calendula officinalis, Carthamus tinctorius, Gardenia jasminoides, Hibiscus sabdariffa, Punica granatum, and Zea mays, as well as synthetic dyes (e.g. Sudan IV) and inorganic materials like chalk, all of which possess distinct chemical profiles compared to genuine saffron.

This study investigates the application of 1H Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy as a robust analytical technique for the authentication of saffron and the detection of its adulterants. Hexane and methanolic extracts of C. sativus and the aforementioned adulterants were analysed individually and in combination, revealing unique chemical shifts and marker peaks for each plant material. Additionally, saffron samples from commercially available brands BB, GL, HE, MK, PK and ZK were examined using 1H NMR spectroscopy.

The spectral profiles were compared against an authentic reference (FA- Farmer Authentic), focusing on key saffron metabolites such as picrocrocin, crocin, and crocetin. The ZK sample notably lacked these diagnostic signals and instead displayed resonances indicative of synthetic dyes and possibly dyed plant material, with spectral similarity to Arnica montana. These findings confirm the effectiveness of NMR spectroscopy as a reliable tool for the detection of adulteration and verification of saffron authenticity. The methodology offers significant promise for routine quality control and regulatory compliance in the herbal and food industries, ensuring product integrity and consumer safety in the global saffron market.