벌꿀은 저렴한 옥수수 시럽과 같은 조악품들에 의해 가치가 떨어진다. 이런 시럽에 있는 당류는 수수, 옥수수 또는 사탕무등으로부터 유도되며 이를 순수한 벌꿀과 구별하기가 어렵다. 한편 1977년, Doner & White는 Isotope Ratio Mass Spectrometry(IRMS)를 이용하여 벌꿀 조악품과 시럽을 검출하는 방법을 확립하였다.
조악품으로 널리 사용되고 있는 사탕수수와 옥수수시럽은 C4 식물이며, 벌꿀은 C3 식물에서 채취되기 때문에 동위원소 ¹³C의 조성으로 구분할 수 있으며 아울러, 조악품 재료들의 ¹³C 동위원소 조성의 차이는 7% 이상으로 검출된다. 본 연구에서는 조악품을 검출하기 위해 벌꿀의 안정한 동위원소 분석을 전세계적으로 널리 보급된 Elemental Analyzer와 연결한 Thermo Scientific DELTA V Series Isotope Ratio MS(IRMS)를 사용하였다. Elemental Analyzer는 다량의 벌꿀 탄소를 연소하고, 벌꿀로부터 단백질 일부를 추출하기 위해 사용하였으며, CO₂로 ¹³C/¹²C 비를 측정하기 위해 IRMS (Isotope Ratio MS)를 사용하였다.

IRMS에 장착된 Thermo Scientific FlashEA는 Dumas 연소 이론을 사용한다. (Figure 2) 샘플은 Carousel-Type Autosampler를 통해 이동되고 반응기에 Chromium Oxide와 Cobaltous/Cobaltic Oxide가 함께 채워진다. 자동화된 산소의 존재는 시료의 완벽한 연소를 가능하게 한다. 연이은 연소를 위해, NO_X 물질은 반응기에 환원된 구리와 함께 채워지고 N₂를 감소시킨다. 모든 가스 종은 지속적인 헬륨 기류로 인해 이동되고 등온의 GC 컬럼에서 분리된다. H₂O와 SO_X 종은 흡수에 의해 제거된다. 이 반응기는 반응기와 Trap Material의 교체 전에 800-1000개의 벌꿀과 단백질 샘플을 분석할 수 있다.

복잡한 벌꿀과 단백질 추출 시료로부터 연소된 CO₂는 IRMS를 이용하여 ¹³C/¹²C 비를 분석하는데 이용된다. Elemental Analyzer(EA)는 IRMS의 접촉면을 거쳐 Thermo Scientific ConFlo에서 Referencing과 Dilution이 이행된다.
ConFlo 접촉면은 안정한 Ion Source 조건을 유지하기 위해 Gas의 양을 감소시키고, 자동으로 희석되는 system으로 인하여 최적화된 피크 감도를 얻을 수 있게 된다. EA와 IRMS은 모두 Isodat Software로 구동한다.

한 개의 분석을 위한 분석시간은 320초 이하이다. 벌꿀의 100-200ug은 Tin Capsule에 loading된다. 벌꿀 샘플의 단백질은 AOAC 998.12 Guideline (Association of Analytical Communities Handbook)에 따라 추출되고, 벌꿀 15g과 물 3ml을 혼합하여 80℃의 열을 가한다. 단백질을 응결시킨 후 2분 이내에 Acid와 Tungstic 용액을 첨가한다. 상청액은 즉시 딴 그릇에 옮긴 후 Centrifuging 하고 물로 세척한다. 이를 건조시킨 후, 단백질 시료의 100-200ug은 분석을 위해 Tin Capsule에 loading한다.

[Figure 2: Schematic of the EA-IRMS system showing the two reactors for oxidation and reduction followed by a water trap, a gas chromatographic separation column and the EA internal TCD. The open split is part of the Thermo Scientific ConFlo interface. It establishes a constant flow rate for stable source conditions and allows introduction of reference gases and dilution of sample gases.]