有機食品市場正在增長，這些食品理應不含農藥、激素和合成化學物質，才能被貼上此類標籤。消費者渴望不含化學物質的產品，每年在有機食品上花費近 140 億美元，這根據北美致力於推廣有機農業的組織——有機貿易協會的資料。但是，他們如何知道他們正在獲得（併為此支付溢價）的食品真的是有機的呢？英國科學家們提出了一種新的測試方法，透過測量產品中的氮含量來確定商店貨架上產品的有機血統。
要被認為是“有機”的，農作物必須在透過嚴格認證程式的農場中種植，且不使用合成肥料和農藥。英國食品標準局擔心非有機食品可能會透過檢查流入市場，因此資助了一項研究，旨在開發一種測試方法，以確認成品有機食品的真偽性，這些食品通常比其他產品更貴。《農業與食品化學雜誌》刊登了英國諾威奇東英吉利大學科學家的報告，他們提出了一種利用氮含量作為衡量標準來驗證純度的方法。
研究作者、環境科學家西蒙·凱利估計，目前該測試形式可以可靠地鑑定約 60% 的番茄，並正確區分 30% 的生菜和 10% 的胡蘿蔔。
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“目前，該測試並非完全明確，”他承認。“你可以清楚地說，有機番茄、有機生菜和有機胡蘿蔔的平均值在統計學上與傳統產品存在顯著差異。”
氮氣佔大氣層的 75% 以上，但同位素氮 15（一種穩定的、較重的元素形式，原子核中多一箇中子）僅佔其中的 0.5% 以下。然而，重氮在用天然肥料（如糞肥）種植的農作物中富集。糞肥中的氨是氮的來源——包括較輕的氮 14 和同位素。由分子氮 14 組成的氨更易揮發，通常會隨著時間的推移從糞肥中逸出，從而在肥料以及其中種植的農作物中留下容易檢測到的氮 15 含量。傳統農作物通常使用合成肥料種植，這不會導致這種同位素富集。
凱利領導的研究團隊使用了一種自 20 世紀 70 年代以來採用的標準技術，即氣相色譜法和質譜法，來確定有機和傳統種植的番茄、生菜和胡蘿蔔不同樣品中的氮 15 水平。結果顯示，有機和非有機番茄之間的氮同位素值存在相當明顯的差異——有機番茄的平均值高出 8.2%。其他兩種蔬菜的差異不太明顯，有機生菜僅比普通生菜高几個百分點，而兩種胡蘿蔔品種的差異則基本無法區分。
凱利認為，造成差異的原因可能有很多，例如土壤型別、天氣條件和不同的農業實踐的差異。他表示，目前，該測試可以作為一種工具，“支援或證實貿易標準委員會”對一個或多個製造商的“懷疑”。本質上，這是一種確保檢查和認證過程有效運作的方式。
為了提高測試的有效性，凱利表示，他的團隊將繼續尋找其他同位素的特徵，例如氧 18，以及微量元素，例如銅，銅可能會從用於防治植物真菌生長的傳統處理方法中滲入有機作物。
“我們所做的只是關注有機生產的一個微小方面，”他說，並補充說，至少在英國，有機農業還包括輪作、維護樹籬和鼓勵野生動物迴歸農場。但是，他感嘆道，“你無法開發一種測試來檢視農民是否一直在照顧他農場樹籬中的鳥類。”