science >> Wetenschap >  >> Chemie

In enkele seconden vlees- en visfraude aan het licht brengen met een draagbare MasSpec-pen

De MasSpec-pen kan het type en de zuiverheid van vleesmonsters in slechts 15 seconden verifiëren. Credit: Journal of Agricultural and Food Chemistry

Vlees- en visfraude zijn mondiale problemen, kost de consument jaarlijks miljarden dollars. Daarbovenop, verkeerde etikettering van producten kan problemen veroorzaken voor mensen met allergieën, religieuze of culturele beperkingen. Huidige methoden om deze fraude op te sporen, hoewel nauwkeurig, langzamer zijn dan inspecteurs zouden willen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS' Journal of Agricultural and Food Chemistry hebben hun draagbare MasSpec-pen geoptimaliseerd om binnen 15 seconden veelvoorkomende soorten vlees en vis te identificeren.

Nieuwsberichten over voedselfraude, zoals rundvlees dat wordt vervangen door paardenvlees, en goedkopere vis wordt gebrandmerkt als premium filets, hebben ertoe geleid dat mensen zich afvroegen of wat op het etiket staat ook in de verpakking zit. Om voedselvervalsing tegen te gaan, het Amerikaanse ministerie van landbouw voert regelmatig, willekeurige controles van deze producten. Hoewel de huidige moleculaire technieken, zoals de polymerasekettingreactie (PCR), zijn zeer nauwkeurig, deze analyses kunnen uren tot dagen duren, en worden vaak uitgevoerd in externe laboratoria. Eerdere studies hebben meer directe en on-site voedselanalysemethoden bedacht met massaspectrometrie, de hoeveelheden moleculaire componenten gebruiken om vleesbronnen te verifiëren, maar ze vernietigden ook monsters tijdens het proces of vereisten monstervoorbereidingsstappen. Recenter, Livia Eberlin en collega's ontwikkelden de MasSpec Pen - een handheld-apparaat dat binnen enkele seconden voorzichtig verbindingen uit het oppervlak van een materiaal extraheert en ze vervolgens analyseert op een massaspectrometer. Dus, het team wilde zien of dit apparaat vlees- en visfraude in pure filets en gemalen producten snel en effectief kon detecteren.

De onderzoekers gebruikten de MasSpec Pen om de moleculaire samenstelling van graangevoerd en grasgevoerd rundvlees te onderzoeken. kip, varkensvlees, lam, wild en vijf veel voorkomende vissoorten verzameld in supermarkten. Nadat de punt van het apparaat tegen een monster was gedrukt, er kwam een ​​druppel oplosmiddel van 20 µL vrij, het binnen drie seconden extraheren van voldoende hoeveelheden moleculen voor nauwkeurige analyse door massaspectrometrie. Het hele proces duurde 15 seconden, vereist geen voorbewerking, en de vloeistofextractie was niet schadelijk voor de oppervlakken van de monsters. Vervolgens ontwikkelde het team authenticatiemodellen met behulp van de unieke patronen van de geïdentificeerde moleculen, inclusief carnosine, anserijn, barnsteenzuur, xanthine en taurine, pure vleessoorten van elkaar te onderscheiden, rundvlees op basis van voedingsgewoonte en tussen de vijf vissoorten. Eindelijk, de onderzoekers pasten hun modellen toe op de analyse van testsets van vlees en vis. Voor deze monsters is alle modellen hadden een nauwkeurigheid van 100% om de eiwitbron te identificeren, wat even goed is als de huidige methode van PCR en ongeveer 720 keer sneller. De onderzoekers zeggen dat ze van plan zijn de methode uit te breiden naar andere vleesproducten en de MasSpec Pen te integreren in een draagbare massaspectrometer voor vleesauthenticatie ter plaatse.