Molecular Spectroscopy Compendium - Ensure food quality, production, and safety

Význam tématu

Moderní molekulární spektroskopie (FTIR, UV-Vis, fluorescence) nabízí rychlé, nedestruktivní a citlivé metody pro monitorování kvality a bezpečnost potravin. Globalizace potravinových dodavatelských řetězců zvyšuje tlak na rychlé ověřování identity surovin, odhalování padělků a kontrolu kontaminantů přímo ve výrobních, přepravních či laboratorních podmínkách.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem kompendia je představit aktuální i nové aplikace spektroskopických technik pro identifikaci cílových i necílových molekul v potravinových matricích. Text shrnuje:

• Možnosti FTIR spektrometrie v laboratoři i v terénu (handheld, přenosné i kompaktní systémy).
• Metody pro UV-Vis a fluorescenční analýzu antioxidační kapacity, barevnosti a složení.
• Praktické ukázky z aplikací – ověření pravosti jedlých hnízd, screening jakosti rajčat, QA/QC mléčných výrobků, mouk, cukrů, čajů, analýzu maldverzí mléka či pesticidů a stanovení akrylamidu či antioxidační kapacity.

Použitá metodika a instrumentace

Spektrální data FTIR metodami získávají systémy Agilent 4100/4200 ExoScan a FlexScan (handheld), 4300 Handheld, přenosný 4500, kompaktní 5500 a Cary 630 (ATR) nebo Cary 660 s mikroskopem Cary 610. Vzorky se měří buď na ATR diamantu, anebo DialPath transmisním rozhraním pro kapaliny. UV-Vis a fluorescenční analýzy zajišťují spektrofotomety Cary 60 a Cary Eclipse s vláknovou optikou a xenonovou lampou pro kinetiky. Všechna zařízení používají intuitivní software MicroLab pro ovládání, sběr dat a automatizované výsledky (pass/fail, kvantifikace, % podobnost).

Hlavní výsledky a diskuse

Kompendium demonstruje, že spektroskopie:

• Rozliší padělané jedlé ptačí hnízdo a odhalí přidaný cukr, sůl, uhličitany a MSG pomocí handheld FTIR.
• Modely PLSR na handheld FTIR dokážou v režimu in situ predikovat obsah Brix, pH, titrační kyselosti, glukózy, fruktózy a kyseliny citrónové v rajčatech.
• ATR-FTIR analyzátory Cary 630 zvládají QA/QC mléčných prášků, mouk, cukrů a čajů rychle, bez přípravy, rozliší proteiny, lipidy, sacharidy a barviva.
• Portable FTIR metody identifikují běžné přídatné látky v mléce (voda, syrovátka, urea, melamin), padělané pesticidy a kvantifikují akrylamid v bramborových lupíncích v hladinách pod 100 ppb.
• Fluorescenční ORAC metoda na Cary Eclipse vyhodnotí antioxidační kapacitu séra s výbornou opakovatelností.

Přínosy a praktické využití metody

Spektroskopické metody výrazně šetří čas, nepotřebují rozpouštědla ani složité vzorkování a lze je provozovat i méně zkušeným personálem přímo na místě odběru, ve výrobě či přejímce surovin. Výsledky typu „pass/fail“ či kvantitativní nálezy umožňují okamžitá rozhodnutí a zlepšují kvalitativní i bezpečnostní kontrolu potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace spektrometrů, rozvoj chemometrického zpracování dat, integrace s mobilními výpočetními platformami a cloudovými datovými knihovnami. Rozšiřují se aplikace multispektroskopických multimodálních systémů (FTIR+Raman+NIR) a AI-podpora pro autonomní detekci podvodů a kontaminací.

Závěr

Kompendium Agilent Molecular Spectroscopy demonstruje, že moderní FTIR, UV-Vis a fluorescenční spektrometrie představují spolehlivé, rychlé a snadno ovladatelné nástroje pro identifikaci, kvantifikaci a monitorování kvality potravin a surovin. Díky široké škále přenosných i laboratorních přístrojů a integrovanému softwaru jsou tyto techniky připraveny podporovat QA/QC i v terénních podmínkách.

Použitá instrumentace

• Handheld a přenosné FTIR: Agilent 4100 ExoScan, 4200 FlexScan, 4300 Handheld, 4500 Portable, 5500 Compact FTIR
• Laboratorní FTIR: Agilent Cary 630 ATR-FTIR, Cary 660 FTIR + Cary 610 mikroskop
• UV-Vis: Agilent Cary 60 UV-Vis spectrophotometer
• Fluorescence: Agilent Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer

Reference

Agilent Technologies (2012–2014) Molecular Spectroscopy Compendium: FTIR, UV-Vis & Fluorescence Application Notes (5990-9789EN, 5991-0003EN, 5991-0784EN, 5991-0785EN, 5991-0786EN, 5991-0787EN, 5991-1953EN, 5991-2531EN, 5991-2532EN, 5990-7963EN).