光谱技术对食品分析应对掺假和欺诈行为

发达国家的消费者很少考虑他们的食物和饮料的真实性。也许他们应该,假食品的威胁是真实的和潜在的健康影响严重。

食品造假采取多种形式,包括掺假,包篡改,直接假冒产品或原料,不当,故意使用非法或不合格的原料,生产快捷方式来降低生产成本,和许多其他人。

量化食品欺诈的财务影响是很困难的。多次重复的数字是每年490亿美元(美国),所宣称的NSF国际,美国食品制造商的组织尊敬的组织像伯特立和美国食品和药物管理局,和许多其他人。不幸的是,这些说法引用并导致对方,没有任何原始研究和在线搜索未能将任何接近这个数字从主要研究。

食品将是假的可能性取决于激励和机会,受到市场力量。假货的高价值物品是最有利可图的,但“高价值”意味着不同的东西在欧洲比在南亚。产品体积戏剧进入方程,并易于实施欺诈行为(“春”水认为自来水)。此外,贸易协定创造法律的机会,例如宣布叙利亚橄榄油“意大利”如果船携带穿过墨西拿海峡。

大量的食物欺诈还包括使用虚假或不合格的,但是其他法律成分,使用杀虫剂来提高收益率的“有机”产生,或生产快捷方式导致污染与昆虫碎片或金属碎屑。

感谢现代科技,检测食品欺诈主要是分析化学运动,与所选择的方法取决于质量属性侦探正在寻找食物。例如脂肪含量代替黄油品质、微生物效价的可行性益生菌酸奶,矿物含量的精品水域,或营养成分。

但不要碰——非破坏性测试

岁的高价值的肉类食品市场中,需要快速、非破坏性分析工具是显而易见的。TellSpec(多伦多,安大略省)开发了一种手持近红外(NIR)仪器区别牛肉削减基于老化。

在一个研究匈牙利有两个研究小组进行,TellSpec科学家展示了一台手持验证近红外(NIR)仪器老化程度的牛里脊肉,猪里脊肉样品。

近红外光谱仪测量光发射、吸收或散射食物样品。“让我们识别和量化食物的化学成分,“TellSpec CEO伊莎贝尔·霍夫曼说。“分析发生而不是传感器在一个分析云平台,连接我们的传感器和其他专利食品分析引擎。”结果出现在手持设备通过一个移动应用程序。

霍夫曼,最近提出了一个Ted演讲使用便携式光谱传感器在检测食品掺假。她谈到一个“物联网”的方法,相对廉价的探测器传输数据到强大的远程计算机,使分析决定和他们回到决策者沟通。公司的136克手持扫描仪是基于企业食品DLP (r)的技术从德州仪器,“质问”食品样品近红外光谱与光900 - 1700 nm范围内,提供一个读出在十秒。DLP是许多“聪明”家庭的基础应用。

NIR特别适用于食物的特性,和几个小体积接入点设备市场。一位来自以色列的公司国新办使用一个窄的光谱范围,比TellSpec 700 nm - 1000 nm。与手持近红外光谱设备包括其他公司帕斯科,BwTech,自闭症谱系障碍。

类型的光谱食品分析的技术

光谱学是一个有用的分析平台对食品检查,因为它是快速移动和无损。

吸光度光谱

这种技术调查通过波长吸收食物的化学成分直接当光线穿过它。吸光度是最常用于液体。方法为证实质量的香料,例如,采用吸光度测量。

吸光度也可以有效地检测掺假的葡萄酒和烈酒。某些葡萄酒产生特定的紫外可见光谱吸光度概要文件可以用作快速筛选的基础设备,实地测试。数据可以被编译成库,帮助加快测试过程。

反射

像吸光度,反射是一种非破坏性方法,产量最多的信息从食物样品近红外(NIR)和可见光反射率在400 - 2500 nm波长范围。两个从海洋光学仪器,Flame-S-VIS-NIR和nirquest512 - 2.5,覆盖该地区的频谱。另一个设备,Flame-NIR,覆盖950到1650纳米。

香料,反射光谱可用于确定填料和添加剂,如减少昂贵的香料和染料,用于掩盖衰老。甚至锯末作为掺杂物,尽管这几乎是不可能检测视觉,光谱分析揭示了木屑与香料的水含量更高。

近红外光谱

近红外光谱法尤其适合无损分析高含水量的食物,例如水果,鱼,肉和谷物。近红外光谱辐射穿透更深,更少的散射,比其他类型的光谱,这创造了机会调查食品表面以及一些深度。由于光谱的复杂性、红外和近红外光谱分析的往往是最优化分析。

荧光光谱

荧光光谱利用本地食品中荧光团,产生大量的信息成分,地理起源、老龄化程度在奶酪,鸡蛋新鲜度,毒素在坚果和谷物,量化肉类的营养和软骨。

表面增强拉曼光谱(ser)

用于检测跟踪食品中污染物的含量,爵士也可以检测禁止或替代物质,如禁止抗真菌或着色剂,细菌病原体,并限制抗生素。

光谱学已经应用在快速筛选和实验室分析,与潜在的融入过程线。然而,其最大潜力涉及现场快速分析,与政府检查员一个明显的市场。“光谱测试甚至可以进化,这是负担得起的和消费者使用很简单,“说马可士力架,业务开发负责人海洋光学(但尼丁,佛罗里达州)。

的应用化学计量学从大量数据中提取信息,是相对近期的发展援助的应用光谱学检测食品的欺诈,尤其是大型从多个筛选或分析传入的数据流系统。

今天大多数光谱学方法可以在便携式或手持式格式,马可Snikkers说,在海洋光学业务发展,“符合大技术趋势推动设备更小,更快,更user-friendlly,尤其是显微加工电源,仪器连接和电源管理都先进。”

技术的选择取决于用户试图达到的目标。通常两个或两个以上的方法一起使用,提供确认的真实性或污染物的存在。

例如,一些研究人员应用荧光分析蜂蜜,其组分和掺杂物的荧光反应。以互补的方式近红外光谱吸光度和反射可以检测蜂蜜的含水量。

海洋光学(美国佛罗里达州宽广的)提供两个巨幅海报免费的,描述光谱技术在食品科学中的应用。

战斗的分析方法

食品科学家依赖于任何和所有可用的分析平台检测欺诈行为。有些人比其他人更明确。

特级初榨橄榄油一直关注的产品由于其较高的价格。身份验证方法的范围从简单的光谱分析gc - ms,最优雅的稳定同位素定量方法由女士。

Sciex(美国马萨诸塞州弗雷明汉)描述了一个但是有的方法当受到适当的统计工具,生成的主成分分析(PCA)的应用对检测掺假的特级初榨橄榄油。

调查人员创造了真实的特级初榨的混合油与种籽油在各比率,与有机溶剂和稀释混合质分析与单个组件处理油和橄榄油。食物油有许多脂肪和天然风味,但主成分分析显示,每一组化合物缺席的油油。全球营销经理菲尔泰勒食物,环境,和取证,这些化合物是指“惟一标识符”。

同样的方法已被用于识别马肉加工食品,不应该存在,Sciex提出了一个方法数据和方法。

PCR也被用来检测污染肉类,包括的存在肠道细菌和non-advertised物种(如。猪肉在肉丸的“牛肉”)。PCR是快速、敏感,和具体,但女士更多功能。

”PCR你只能看一个物种,”泰勒说。“但是可以检测多个分析物和物种。“例如相同的LC / MS平台可以检测化学模式表明马肉牛肉以及农药和药物暴露或任何其他质量属性在另一个没有任何停机时间对你的生产力。在一个典型的LC / MS分析运行在不到30分钟,PCR温度循环可以几个小时,包括更详细的样品制备,遭受大、加工可能摧毁“证据”。

“LC / MS只是更加多才多艺的和不容易受到外来因素相关分析或食品是如何加工的,”泰勒说。

此外,合作PerkinElmer(沃尔瑟姆,MA)和北德克萨斯大学的研究人员已经导致方法验证初榨橄榄油的热性能使用差示扫描量热法(DSC)。DSC一般用于食品科学实验室质量控制测试。

调查人员发现,商业橄榄油显示不同的热性能在冷却期间,果渣和特级初榨显示最明显的差异。测试这些差异是否能区分纯特级初榨果渣油石油从产品减少,他们创造了混合和测试他们的热性能。调查人员发现,添加7%或更多的果渣特级初榨橄榄油是检测,并在此基础上得出结论,超市品牌掺入15%的低档次的产品。

结论

食物欺诈可能发生在任何时候的价值链。“我们收到调查不仅从大生产商,制造商的成分,甚至零售商,但大多数请求来自供应链的中间。掺假或欺诈甚至可以发生在运输,”据罗伯•帕克博士,红外PerkinElmer投资总监。

PerkinElmer的经验,欺诈行为主要发生在高价值产品(香料、蜂蜜、油)或批量生产食品的标准真实性测试很容易被聪明的构建。例子包括掺有三聚氰胺的奶粉和狗粮,这出现在美国市场在2007年和2009年,分别。标准质量衡量这些产品的蛋白质含量,而“总氮”作为一个代理。三聚氰胺、毒,含有大量的氮。

无身份验证试验是无懈可击的100%。打击诈骗犯,利益相关者必须开发新的测试和新颖的组合,呈现造假者几乎不可能完成的任务的猜测哪些测试将被应用。

这就提出了一个问题:筛选和实验室测试?测试每一个食品生产许多不同步骤沿着供应链的问题,可用性的快速、准确的屏幕(如果需要随后确认测试)是至关重要的。

在这些情况下,封隔器的同事指出,总经理质谱Kaveh Kahen,博士,质谱已成为首选确认方法。“大规模规范生成一个不同的分子签名橄榄油。它可以为低级的目的以及宏观分析成分,甚至可以建立食品的起源。”