Techniki chemometryczne w analizie zafałszowań produktów spożywczych

• Autorzy: Sawicki Wojciech

Identyfikatory

DOI

10.15199/65.2021.8.5

Warianty tytułu

EN

Chemometric techniques in the analysis of food adulteration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyzwania stawiane współczesnej analityce żywności wymuszają wprowadzanie nowych technik, które pozwolą zapewnić bardziej dokładną kontrolę produktów o nieznanym i bardzo złożonym składzie. W celu szybkiego uzyskania użytecznej informacji opracowano szereg metod chemometrycznych, które stanowią cenne uzupełnienie stosowanych obecnie technik analitycznych. Chemometria jest stosowana do analizy zgromadzonych danych analitycznych i ustalenia związków między nimi przy użyciu statystyki, matematyki oraz logiki. Opiera się ona na wielowymiarowej analizie złożonych danych analitycznych, konstrukcji modeli kalibracyjnych i klasyfikacyjnych. W artykule przedstawiono wybrane techniki chemometryczne i ich zastosowanie w analizie autentyczności żywności.

EN

The challenges posed by modern food analysis require the introduction of new techniques that will allow for more precise control of products with unknown and very complex composition. In order to quickly obtain useful information, a number of chemometric methods have been developed that provide valuable additions to current analytical techniques. Chemometry is used to analyze collected analytical data and establish relationships between them using statistics, mathematics, and logic. It is based on multi-dimensional analysis of complex analytical data, as well as construction of calibration and classification models. This paper presents selected chemometric techniques and their application in the analysis of food authenticity.

Słowa kluczowe

PL

chemometria; metody analityczne; autentyczność żywności; fałszerstwo

EN

chemometry; analytical methods; food authenticity; adulteration

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Spożywczy
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 75, nr 8
• Strony: 38--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz.

Twórcy

autor

Sawicki Wojciech

• Katedra Mikrobiologii Stosowanej i Fizjologii Żywienia Człowieka, Wydział Nauk o Żywności i Rybactwa, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0003-3247-4254

Bibliografia

• [1] Camin F., L. Bontempo, K. Heinrich, M. Horacek, S.D. Kelly, C. Schlicht, F. Thomas, F.J. Monahan, J. Hoogewerff, A. Rossmann. 2007. „Multi-element (H, C, N, S) stable isotope characteristics of lamb meat from different European regions”. Analytical and Bioanalytical Chemistry 389 : 309-320. DOI 10.1007/s00216-007-1302-3.
• [2] Campos N.S., K.S. Oliveira, M.R. Almeida, R. Stephani, L.F.C. de Oliveira. 2014. „Classification of frankfurters by FT-Raman spectroscopy and chemometric methods”. Molecules 19 : 18980-18992. DOI 10.3390/molecules191118980.
• [3] Casale M., P. Oliveri, C. Armanino. 2010. „NIR and UV-vis spectroscopy, artificial nose and tongue: comparison of four fingerprinting techniques for the characterisation of Italian red wines”. Analytica Chimica Acta 668 : 143-147. DOI 10.1016/j.aca.2010.04.021.
• [4] Cheah W.L., M .Fang. 2020. „HPLC-based chemometric analysis for coffee adulteration”. Foods 9 (7) : 880. DOI 10.3390/foods9070880.
• [5] Cozzolino D., H.E. Smyth, M. Gishen. 2003. „Feasibility study on the use of visible and near-infrared spectroscopy together with chemometrics to discriminate between commercial white wines of different varietal origins”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51 (26) : 7703-7708. DOI 10.1021/jf034959s.
• [6] Drivelos S.A., G.P. Danezis, M. Halagarda, S. Popek, C.A. Georgiou. 2021. „Geographical origin and botanical type honey authentication through elemental metabolomics via chemometrics”. Food Chemistry 338 : 127936. DOI 10.1016/j.foodchem.2020.127936.
• [7] Efenberger-Szmechtyk M., A. Nowak, D. Kregiel. 2018 „Implementation of chemometrics in quality evaluation of food and beverages”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 58 (10) : 1747-1766. DOI 10.1080/10408398.2016.1276883.
• [8] Efenberger-Szmechtyk M., A. Nowak, D. Kręgiel. 2016. „Chemometria w kontroli jakości produktów spożywczych. Cz. I. Żywność pochodzenia zwierzęcego” Przemysł Spożywczy 70(3) : 44-50. DOI 10.15199/65.2016.3.7.
• [9] Fort A., I. Ruisanchez, M.P. Callao. 2021. „Chemometric strategies for authenticating extra virgin olive oils from two geographically adjacent Catalan protected designations of origin”. Microchemical Journal 169 : 106611. DOI 10.1016/j.microc.2021.106611.
• [10] Fortunato W., C. Prado, N. Blonder. 2020. „Comparison of chemometric problems in food analysis using non-linear methods”. Molecules 25 (13) : 3025. DOI 10.3390/molecules25133025.
• [11] Gatnar E. 2004. „Wykorzystanie częściowej metody najmniejszych kwadratów (PLS) w modelach równań strukturalnych”. Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Ekonometria 13 (1010) : 37-51.
• [12] Górniak J. 1998. „Analiza czynnikowa i analiza głównych składowych”. Ask: Research and Methods 7 (1) : 83-102.
• [13] Leng T., F. Li, L. Xiong, Q. Xiong, M. Zhu, Y. Chen. 2020. „Quantitative detection of binary and ternary adulteration of minced beef meat with pork and duck meat by NIR combined with chemometrics”. Food Control 113 : 107203. DOI 10.1016/j.foodcont.2020.107203.
• [14] Liu Z., Y. Yuan, Y. Zhao, Y. Zhang, J. Nie, S. Shao, KM. Rogers. 2020. „Differentiating wild, lake-farmed and pondfarmed carp using stable isotope and multi-element analysis of fish scales with chemometrics”. Food Chemistry 328 : 127115. DOI 10.1016/j.foodchem.2020.127115.
• [15] Mardia K.V., J.T. Kent, J.M. Bibby. 1995. Multivariate Analysis. Londyn: Acadcmic Press.
• [16] Monteiro P.I., J.S. Santos, O.Y. Rodionova, A. Pomerantsev, E.S. Chaves, N.D. Rosso, D. Granato. 2019. „Chemometric authentication of brazilian coffees based on chemical profiling”. Journal of Food Science 84 (11) : 3099-3108. DOI 10.1111/1750-3841.14815.
• [17] Onoja A.A., O.L. Babasola, V. Ojiambo. 2018. „Application of discriminant analysis in the classification of food security status”. International Journal of Scientific & Engineering Research 9 (2) : 1474-1489.
• [18] Peng T.Q., X.L. Yin, H.W. Gu, W. Sun, B. Ding, X.C. Hu, L.A. Ma, S.D. Wei, Z. Liu, S.Y. Ye. 2021. „HPLC-DAD fingerprints combined with chemometric techniques for the authentication of plucking seasons of Laoshan green tea”. Food Chemistry 347 : 128959. DOI 10.1016/j.foodchem.2020.128959.
• [19] Qi J., Y. Li, C. Zhang, C. Wang, J. Wang, W. Guo, S. Wang. 2021. „Geographic origin discrimination of pork from different Chinese regions using mineral elements analysis assisted by machine learning techniques”. Food Chemistry 337 : 127779. DOI 10.1016/j.foodchem.2020.127779.
• [20] Rohman A., A. Windarsih. 2020. „The application of molecular spectroscopy in combination with chemometrics for halal authentication analysis: a review”. International Journal of Molecular Science 21(14) : 5155. DOI 10.3390/ijms21145155.
• [21] Ropodi A.I., D.E. Pavlidis, F. Mohareb, E.Z. Panagou, G.-J.E. Nychas. 2015. „Multispectral image analysis approach to detect adulteration of beef and pork in raw meats”. Food Research International 67 : 12-18. DOI 10.1016/j. foodres.2014.10.032.
• [22] Rutkowska D., M. Piliński, L. Rutkowski. 1999. Sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i systemy rozmyte. Łódź: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [23] Sawicki W. 2016. Techniki molekularne w analizie zafałszowań żywności. Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
• [24] Sawicki W. 2017. „Autentyczność jako wyznacznik bezpieczeństwa żywności”. W Żywność dla przyszłości, 475-482. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
• [25] Sawicki W. 2021. Autentyczność żywności – wykrywanie zafałszowań produktów spożywczych”. Przemysł Spożywczy 75 (2) : 10-15. DOI 10.15199/65.2021.2.2.
• [26] Song O.Y., M.A. Islam, J.H. Son, J.Y. Jeong, H.E. Kim, L.S. Yeon, N. Khan, N. Jamila, K.S. Kim. 2021. „Elemental composition of pork meat from conventional and animal welfare farms by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) and ICP-mass spectrometry (ICP-MS) and their authentication via multivariate chemometric analysis”. Meat Science 172 : 108344. DOI 10.1016/j.meatsci.2020.108344.
• [27] Szefer P. 2003. „Zastosowanie technik chemometrycznych a analitycznej ocenie próbek biologicznych i środowiskowych”. Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym, 600-630. Gdańsk: Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiskowego (CEEAM ), Politechnika Gdańska.
• [28] Taylan O., N. Cebi, M.T. Yilmaz, O. Sagdic, D. Ozdemir, M. Balubaid. „Rapid detection of green-pea adulteration in pistachio nuts using Raman spectroscopy and chemometrics”. Journal of the Science of Food and Agriculture 101 (4): 1699-1708. DOI 10.1002/jsfa.10845.
• [29] Velioğlu H.M., H.T. Temiz, I.H. Boyaci. 2015. „Differentiation of fresh and frozen-thawed fish samples using Raman spectroscopy coupled with chemometric analysis”. Food Chemistry 172 : 283-90. DOI 10.1016/j.foodchem. 2014.09.073.
• [30] Wardzińska K. 2012. „Przykład zastosowania analizy dyskryminacyjnej do oceny sytuacji finansowej przedsiębiorstw”. Economy and Management 3 : 197-208.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).