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2026/07/09

食品原料碳-14分析:佐證天然與合成來源的科學依據

內文出處 SGS食品服務部編輯小組整理
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食品原料碳-14分析:佐證天然與合成來源的科學依據

SGS Beta提供食品碳-14分析服務,協助鑑別食品原料、天然香料、天然色素及保健品原料是否來自天然來源,降低石化合成原料摻偽風險,強化產品標示真實性與品牌信任。

天然來源食品原料需求提升,供應鏈真實性驗證日益重要

隨著消費者追求「天然」、「植物性」、「無化學合成」食品的趨勢逐漸成為主流,同時許多潔淨標章的驗證標準也限制人工香料、人工色素等非天然來源之添加物的使用,食品業者對於純天然食品原料的需求也日漸增加。根據市調結果顯示:天然色素(Natural food colorants)及天然香料(Natural food flavors) 自2025至2030年的年均複合成長率都將達到7.0%以上,且以亞太市場有著最高的成長率(註一、二)。

雖然大多數食品與保健品市場都強調「天然來源」,但供應鏈中仍可能發生以石化合成原料冒充或摻混天然原料的情況。這類經濟誘因攙偽(Economically-Motivated Adulteration)的發生,不僅會造成經濟損失,更可能導致產品標示不實與品牌信任受損問題。
 

食品「天然來源」的有力證據

食品中碳-14分析(放射性碳同位素分析) 是國際公認可以區分生質來源成分與化石來源成分的權威技術。最初由美國農業部生物優先採購專案(USDA BioPreferred Program)導入用於測量樣品中生質碳含量,現在也延伸應用至食品產業,廣泛用於鑑別食品與保健品原料的真實來源。其基礎原理是利用物質中放射性碳同位素14C隨時間衰變(半衰期: 5730年)的特性,化石燃料物質(超過4萬年)已偵測不到14C,而現生的動植物等生物因不斷透過光合作用或攝食,與大氣中富含14C的二氧化碳進行交換,因此生質碳(Biobased carbon)中的14C含量豐富,與化石碳截然不同。透過測定樣品中的14C含量可精準測定天然來源物質的百分比(註三)。


 

誰適用碳-14分析?

營養保健品原料供應鏈

許多保健品原料源自天然動植物,透過萃取獲取其中具特定營養或功效性的珍貴成分。隨著化學與生物技術的進步,部分成分亦已可由石化途徑合成,以降低成本並穩定供應。面對全球市場對產品標示「天然來源」的要求日益嚴格,碳-14分析能精確區分天然與合成來源比例,協助企業確保標示真實並提升產品信任度。

常見應用產品:維生素、葉黃素、西印度櫻桃、番茄、葡萄籽、薑黃、人蔘等植物萃取物。
 

香料與精油供應鏈

根據JECFA, FEMA等國際組織所定義,食品中准用的香料單體來源可能為天然(natural)、天然等同(natural-identical)或人造(artificial)。其中天然香料通常指從植物、動物等天然來源所提取而來,並用於賦味的物質,例如:香草、薄荷等。在香料與精油供應鏈中,天然來源香料深受食品供應鏈所喜愛,價格也相較於其他來源昂貴許多。碳-14分析可提供天然香料原料一有力的來源佐證,為上游供應商及下游客戶提供科學依據,強化原料真實性信任。

常見應用產品: 香草醛、薄荷醇、大蒜精油、肉桂精油等。
 

食品添加物供應鏈

世界衛生組織及各國法規針對食品添加物的管理嚴格,多採正面表列,明文規範准用原料及限量,甚至開始禁用部分化學合成添加物,例如:美國FDA逐步禁用常用人造色素(註四)。然而部分天然來源的添加物可能因產品穩定性、價格及規格要求等因素考量,易面臨化石來源添加物摻混的風險。碳-14分析可協助供應商提出「天然來源」證明,同時也提供下游買家確認原料真實性的科學手段。

常見應用產品:β-胡蘿蔔素、番茄紅素、藻紅素、茶胺酸、咖啡因、L-天冬胺酸、醋酸等。
 

大型食品廠

在 Clean Label、天然訴求及 ESG 永續趨勢下,大型食品品牌常需要確保其原料採購符合「天然來源」、「非石化」與「透明供應鏈」要求,然而供應鏈多樣化使原料來源稽核更具挑戰。碳-14 分析能以國際標準方法(ASTM D6866)量化天然碳比例,確保上游供應商原料來源與採購規格相符,協助企業強化供應鏈管理,提升品牌信任與市場合規力。
 

SGS Beta一站式分析服務

SGS提供完整的食品安全測試解決方案,SGS Beta實驗室更是全球使用放射性碳-14檢測原料與產品生物質含量的技術領導者,能協助業者全面把關食品原料的安全性與真實性,提升產品價值與品牌信任度。
更多C-14測試資訊,歡迎參考 www.betalabservices.com,或撥打網頁下方專線!

參考資料
註一: Mordor Intelligence. (2024). Global Natural Food Colorants Market – Industry Report. Retrieved from https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/global-natural-food-colorants-market
註二: Mordor Intelligence. (2024). Natural Food Flavor Market – Industry Report. Retrieved from https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/natural-food-flavor-market
註三: ASTM International. (2024). Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis (ASTM D6866-24). ASTM International. https://doi.org/10.1520/D6866-24
註四: U.S. Food and Drug Administration (FDA). (2024, October 3). HHS and FDA Announce Phase-Out of Petroleum-Based Synthetic Dyes from Nation’s Food Supply [Press release]. Retrieved from https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/hhs-fda-phase-out-petroleum-based-synthetic-dyes-nations-food-supply

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