MasSpec Pen kan autentisera typen och renheten hos köttprover på så lite som 15 sekunder. Kredit:Anpassad från Journal of Agricultural and Food Chemistry 2021, DOI:10.1021/acs.jafc.0c07830
Kött- och fiskbedrägerier är globala problem som kostar konsumenter miljarder dollar varje år. Utöver det kan felmärkning av produkter orsaka problem för personer med allergier, religiösa eller kulturella restriktioner. De nuvarande metoderna för att upptäcka detta bedrägeri är, även om de är korrekta, långsammare än inspektörerna skulle vilja. Nu rapporterar forskare i ACS Journal of Agricultural and Food Chemistry har optimerat sin handhållna MasSpec Pen för att identifiera vanliga typer av kött och fisk inom 15 sekunder.
Nyheter om matbedrägerier, som att nötkött ersätts med hästkött, och att billigare fiskar stämplas som premiumfiléer, har fått folk att ifrågasätta om det som står på etiketten faktiskt finns i förpackningen. För att bekämpa livsmedelsförfalskning genomför det amerikanska jordbruksdepartementet regelbundna, slumpmässiga inspektioner av dessa produkter.
Även om nuvarande molekylära tekniker, såsom polymeraskedjereaktionen (PCR), är mycket exakta, kan dessa analyser ta timmar till dagar och utförs ofta i laboratorier utanför anläggningen. Tidigare studier har tagit fram mer direkta metoder för livsmedelsanalys på plats med masspektrometri, med användning av mängden molekylära komponenter för att verifiera köttkällor, men de förstörde också prover under processen eller krävde provberedningssteg.
Nyligen utvecklade Livia Eberlin och kollegor MasSpec Pen - en handhållen enhet som försiktigt extraherar föreningar från ett materials yta inom några sekunder och sedan analyserar dem på en masspektrometer. Så teamet ville se om den här enheten snabbt och effektivt kunde upptäcka kött- och fiskbedrägerier i rena filéer och malda produkter.
Forskarna använde MasSpec Pen för att undersöka den molekylära sammansättningen av spannmåls- och gräsmatat nötkött, kyckling, fläsk, lamm, viltkött och fem vanliga fiskarter som samlats in från livsmedelsbutiker. När enhetens spets pressades mot ett prov släpptes en 20-μL droppe lösningsmedel, vilket extraherade tillräckliga mängder molekyler inom tre sekunder för noggrann analys med masspektrometri. Hela processen tog 15 sekunder, krävde ingen förbearbetning och vätskeextraktionen skadade inte provernas ytor.
Sedan utvecklade teamet autentiseringsmodeller med hjälp av de unika mönstren för de identifierade molekylerna, inklusive karnosin, anserin, bärnstenssyra, xantin och taurin, för att skilja rena kötttyper från varandra, nötkött baserat på matvanor och bland de fem fiskarterna.
Slutligen använde forskarna sina modeller för analys av testset av kött och fisk. För dessa prover hade alla modeller en 100 % noggrannhet som identifierade proteinkällan, vilket är lika bra som den nuvarande PCR-metoden och ungefär 720 gånger snabbare.
Forskarna säger att de planerar att utöka metoden till andra köttprodukter och integrera MasSpec Pen i en bärbar masspektrometer för köttautentisering på plats.
Referens:"Rapid Analysis and Authentication of Meat Using the MasSpec Pen Technology" av Abigail N. Gatmaitan, John Q. Lin, Jialing Zhang och Livia S. Eberlin, 10 mars 2021, Journal of Agricultural and Food Chemistry .
DOI:10.1021/acs.jafc.0c07830
Författarna erkänner finansiering från Welch Foundation och Gordon and Betty Moore Foundation.
