Wie garandeert dat dure olijfolie niet vervalst of vervalst is? Een onzichtbaar etiket, ontwikkeld door ETH Zürich-onderzoekers, deze taak zou kunnen uitvoeren. De tag bestaat uit kleine magnetische DNA-deeltjes die zijn ingekapseld in een omhulsel van silica en gemengd met de olie.

Slechts een paar gram van de nieuwe stof is voldoende om de hele olijfolieproductie van Italië te labelen. Als namaak werd vermoed, de op de plaats van herkomst toegevoegde deeltjes konden uit de olie worden geëxtraheerd en geanalyseerd, waardoor een definitieve identificatie van de producent mogelijk is. "De methode is gelijk aan een label dat niet kan worden verwijderd, " zegt Robert Gras, docent bij de afdeling Scheikunde en Toegepaste Biowetenschappen aan de ETH Zürich.

De wereldwijde behoefte aan etiketten tegen vervalsing van voedsel is groot. In een gezamenlijke operatie in december 2013 en januari 2014, Interpol en Europol hebben meer dan 1 in beslag genomen 200 ton nagemaakt of ondermaats voedsel en bijna 430, 000 liter namaakdranken. De illegale handel wordt gerund door georganiseerde criminele groepen die miljoenen winst genereren, zeggen de autoriteiten. Onder de in beslag genomen goederen bevonden zich ook meer dan 131, 000 liter olie en azijn.

Een vervalsingbestendig etiket moet niet alleen onzichtbaar maar ook veilig zijn, robuust, goedkoop en gemakkelijk op te sporen. Om aan deze criteria te voldoen, gebruikten ETH-onderzoekers nanotechnologie en het informatiemagazijn van de natuur, DNA. Een stukje kunstmatig genetisch materiaal vormt het hart van het mini-label. "Met DNA, er zijn miljoenen opties die als codes kunnen worden gebruikt, " zegt Grass. Bovendien, het materiaal heeft een extreem lage detectielimiet, dus kleine hoeveelheden zijn voldoende voor etiketteringsdoeleinden.

synthetisch fossiel

Echter, DNA heeft ook enkele nadelen. Als het materiaal wordt gebruikt als informatiedrager buiten een levend organisme, het kan zichzelf niet herstellen en is gevoelig voor licht, temperatuurschommelingen en chemicaliën. Dus, gebruikten de onderzoekers een silicacoating om het DNA te beschermen, het creëren van een soort synthetisch fossiel. De behuizing vertegenwoordigt een fysieke barrière die het DNA beschermt tegen chemische aanvallen en het volledig isoleert van de externe omgeving - een situatie die lijkt op die van natuurlijke fossielen, schrijven de onderzoekers in hun paper, die is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano . Om ervoor te zorgen dat de deeltjes zo snel en eenvoudig mogelijk uit de olie kunnen worden gevist, Grass en zijn team gebruikten nog een truc:ze magnetiseerden de tag door nanodeeltjes van ijzeroxide te bevestigen.

Experimenten in het laboratorium toonden aan dat de minuscule tags goed verspreidden in de olie en geen visuele veranderingen tot gevolg hadden. Ze bleven ook stabiel bij verhitting en doorstonden een verouderingsproef ongedeerd. Het magnetische ijzeroxide, In de tussentijd, maakte het gemakkelijk om de deeltjes uit de olie te extraheren. Het DNA werd gewonnen met behulp van een op fluoride gebaseerde oplossing en geanalyseerd met PCR, een standaardmethode die tegenwoordig door elk medisch laboratorium tegen minimale kosten kan worden uitgevoerd. "Ongelooflijk kleine hoeveelheden deeltjes tot een miljoenste gram per liter en een klein volume van een duizendste van een liter waren voldoende om de echtheidstests voor de olieproducten uit te voeren, " schrijven de onderzoekers. De methode maakte het ook mogelijk om vervalsing op te sporen:als de concentratie van nanodeeltjes niet overeenkomt met de oorspronkelijke waarde, andere olie – vermoedelijk ondermaats – moet zijn toegevoegd. De kosten van het maken van etiketten moeten ongeveer 0,02 cent per liter bedragen.

Etiketten voor benzine en etherische olie van Bergamot

Benzine kan ook met deze methode worden gelabeld en de technologie kan ook worden gebruikt in de cosmetica-industrie. In proeven hebben de onderzoekers ook met succes de dure etherische olie van Bergamot gemerkt, die als grondstof in parfums wordt gebruikt. Hoe dan ook, Grass ziet de grootste potentie voor het gebruik van onzichtbare etiketten in de voedingsindustrie. Maar zullen consumenten dure 'extra vergine' olijfolie kopen als er synthetische DNA-nanodeeltjes in rondzweven? "Dit zijn dingen die we vandaag al binnenkrijgen, ", zegt Grass. Silicadeeltjes zijn aanwezig in ketchup en sinaasappelsap, onder andere producten, en ijzeroxide is toegestaan ​​als levensmiddelenadditief E172.

Om acceptatie te bevorderen, natuurlijk genetisch materiaal zou kunnen worden gebruikt in plaats van synthetisch DNA; bijvoorbeeld, van exotische tomaten of ananassen, waarvan er een grote variëteit is - maar ook van elk ander fruit of elke groente die deel uitmaakt van onze voeding. Natuurlijk, de nieuwe technologie moet voordelen opleveren die veel groter zijn dan de risico's, zegt Gras. Hij geeft toe dat als uitvinder van de methode, hij is misschien niet helemaal onpartijdig. "Maar ik moet weten waar voedsel vandaan komt en hoe puur het is." In het geval van vervalste goederen, er is geen manier om te weten wat erin zit. "Dus ik wil liever weten welke deeltjes opzettelijk zijn toegevoegd."