哪种食物最能掺假？- 识别红外光谱掺入掺假

食物掺假是一个全球问题。图片来源：非洲工作室/Shutterstock.com

Food adulteration has been in existence since the Victorian era. Lead salts were used to color cheese, milk and beer were watered down, and ground bones or chalk dust were used to bulk out the flour.

尽管政府为维护食物的完整性而执行严格的质量控制过程，但仍是由于利润和贪婪而发生的掺假。

这个问题在世界市场上广泛存在，并由某些食物掺假案例强调。印度警察在2015年11月在印度时代的一份报告中发现，香料与诸如油漆，胶水和清漆之类的有毒化学物质混合在一起，使它们在出售给公众之前看起来更具吸引力。掺假极大​​地影响了公众的信心，并影响了业务。

2008年中国牛奶丑闻在中国引起了近30万婴儿的三聚氰胺中毒。这家中国公司受到起诉，两名公司高管因犯罪而被处决。2013年的马肉丑闻表明，欧洲并不是不符合食物掺假的范围。许多公司的声誉受到质疑。结果，公众将大约1800万份准备就绪的饭菜扔掉，准备餐的市场崩溃了，公众对我们的粮食供应的信心暴跌。

Companies have realized that the provenance and integrity of their food supply chain are connected to their reputation in the market and that they have a public and legal responsibility to guarantee their products are genuine and safe.

For the food industry,Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy由于其简单性以及能够快速提供非破坏性测量值的能力，是测试生产真实性的理想技术。

在全球生产食品之前，全世界的进口和出口都集中在原材料的出处和安全上。欧洲杯足球竞彩多年来，FTIR一直用于补充食品行业的过程和质量控制，这是一种检测食品掺假的理想方法。

多变量数据分析方法和易于操作使FTIR成为快速检查大量食品的合理方法，并允许以浓度水平低至每十亿零件的浓度水平以低至每十亿的份量来表征食品成分。

这Four Most Adulterated Foods

酒精，牛奶，橄榄油和肉类产品是最常见的四种食品。

酒精is mixed with ethylene glycol, methanol, or other industrial chemicals, which when ingested can lead to death or blindness. Authorities in Italy and Spain often battle to control olive oil contamination, since extra virgin olive oil is a high-end product, so adulterated cheaper oils are a common occurrence. Milk powder, a common additive in food production, undergoes stringent checks for the presence of fat, protein, and moisture content. Industrial chemicals such as melamine are added to boost the nitrogen levels and fool tests for protein quantitative analysis. Water content in meat is a concern for the food authorities, and strict limits on the amount are imposed to improve texture and flavor.

酒精

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酒精掺假是一个全球问题。有时，葡萄酒和烈酒，尤其是低成本品种，含有有毒酒精，工业染料和硝酸铵等化学物质，每年导致数百人死亡。2006年的一项印度研究表明，有64％的酒精样品测试了甲醇含量阳性的。仅摄入30毫升甲醇可能是致命的。

酒精adulteration can be reliably tested using接近红外（NIR）光谱法with attenuated total reflectance. Strong absorbance is a problem in the mid-IR (MIR) region, the region where the IR chemical fingerprint signals for contaminants are located; this problem can be resolved by the use of ATR and NIR spectroscopy. High accuracy and improvements in the MIR region signals can also be achieved by chemometrics and multivariate analysis.

这presence of adulteration in alcohol samples can be detected using the Pearl™, a liquid transmission accessory for FTIR, produced by Specac. Even if the spirit contains volatile elements, the Pearl’s injection port can provide a definitive analysis.

橄榄油

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Extra virgin olive oil is a highly demanded, high-value product of Spain, Greece, and Italy. To increase profits, some suppliers adulterate oil with low-cost substitutes such as palm oil, peanut oil or even industrial oil.

2013年在马德里举行的关于橄榄油身份验证的研讨会提供了统计数据，表明在加拿大采样了三分之一的橄榄油，而西班牙四分之一的橄榄油失败了。特级处女油的广泛污染已要求进行严格的测试。欧盟的Horizo​​n 2020研究计划包括一项有关橄榄油身份验证的研究项目。

FTIR是油的理想方法。它只需要最少的样品制备，并且可以通过使用指纹方法发现可疑官能团来识别和量化掺假物。

通过减弱的总反射和多变量分析进行的FTIR过程可用于检查花生油与特级初榨橄榄油的混合。该研究分析了两组频率，以开发强大的回归模型，该模型从2,750到3,050 cm^-1in the functional group region, and from 600 to 1,800 cm^-1在指纹区域。设计了一个工艺，以检测0.5％V/V水平的污染物油。FTIR光谱确定每个油样品都有明显的指纹。

Pearl™可以证明其原始状态的橄榄油样品的真实性。珍珠的准确性可以检测到化学指纹低浓度的低级油。它的设计确保粘性油在测量后可以轻松去除，从而避免了随后的实验中的错误。

牛奶粉

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奶粉是许多加工食品中的关键成分。在印度，中国和巴西，已经目睹了许多与使用三聚氰胺或尿素增加氮含量有关的牛奶粉掺假的病例。印度食品安全标准局在2012年发现该国有70％的牛奶样品被掺假。

食品公司定期使用FTIR来确定QA/QC和生产线过程控制的脂肪，水分，乳糖和蛋白质含量。它的使用已扩大，还涵盖了危险的掺假。2011年的一项研究表明FTIR spectraof the MIR region between 4000 and 600 cm^-1可用于检测是否存在任何三聚氰胺及其浓度。可以使用回归和多元分析来处理FTIR数据。指纹区域的光谱变化（1800和700厘米^-1）和酰胺I和II地区（1700–1400厘米^-1) can be used to identify and quantify adulteration, and offer a model for subsequent analysis.

QUEST™ATR附件可用于准确分析牛奶样品中的掺假。由于不需要样品准备，因此QUEST™可以实现高吞吐量质量控制。

肉

图片来源：racorn/shutterstock.com

尽管欧盟法规允许大量添加水，但在肉中加水很有争议。允许鸡肉含有7％的水含量，并允许火腿含量为25％。但是，水含量通常超过这些限制。制备和罐头肉通常包含大量水解蛋白，盐，聚磷酸盐，葡萄糖或乳糖；所有这些化合物都含有水。已经发现一些准备好的肉样品仅包含54％的肉，含水，淀粉和明胶构成平衡。

在2000年，FSA发现在超市销售的鸡中有三分之一的水超过7％，其中一些样品的水含量高达37％。

In 2014, a Chinese research team developed a qualitative model to distinguish gum-injected and water-injected meat from normal varieties. Using NIR, discriminant analysis, and principal component analysis, the accuracy levels to differentiate adulterated and normal meat varieties was 94.23% for a water-injection level of 1.25%-20%. The accuracy reached 96.96% for water injection levels of 3.75%- 20%.

固体样品，包括切碎的肉，也可以通过Quest™。这种方法允许识别和量化特征的水的特征波长，几乎没有对食品损坏。这种非破坏性测试形式非常适合食品质量控制。

Pearl™

这PEARL™是用于NIR和MIR范围中FTIR样品分析的液体传输附件。使用Pearl™大大减少了液体样品分析所需的困难和时间。通过使用设备的Oyster™升降机和倾斜电池组件来确保出色的样品访问和在分析之间易于清洁。

这Oyster™cell possesses an injection port to enable the analysis of volatile samples. The Pearl™ provides a more accurate path length, compared to conventional transmission accessories; path lengths can be repeatable to within 1 µm.

Pearl™可以配备CAF₂or ZnSe windows that are quickly interchangeable. The Oyster™cells are available in various path lengths of 50, 100, 200, 500 and 1000 µm.

Pearl™的优点包括：

• Enables easy FTIR sampling
• 比常规液体更可靠，更快
• Repeatable and accurate path lengths
• 轻松处理粘性材料，例如油欧洲杯足球竞彩
• Available as wedged or parallel cells

Conclusion

传统的ATR IR与珍珠在液体传输方面的准确性相结合，可用于检测食物掺假，无论样品是否为固体，粉末，水溶液或油。它的易用性FT-IR处理软件, means that only a low level of skill is needed to use the device.

此信息已从Specac提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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