电子鼻检测食品掺假：中国研究人员开发出快速检测掺假牛肉之法

在中国，肉类掺假问题颇为严重，部分生产商往往会以廉价肉类冒充高价肉类（例如以猪肉假冒牛肉），借此欺骗消费者。

此举不仅危害食品安全与质量，也不利于地区的肉类产业发展。

目前，肉类掺假检测法包括色谱法、色谱-质谱法、免疫分析法和聚合酶链式反应法（Polymerase Chain Reaction，PCR）。

“尽管此类技术具有较高的可重复性、客观性和准确性，但既耗时又无趣，并且需要繁琐的实验室操作规程，在亟需快速处理的情况下，往往并非理想之选​。”研究人员这样说道。

在最近的研究中，研究人员开发了基于比色传感器和化学计量学的电子鼻 (E-nose) 技术。研究人员声称，这是首次将比色传感器用于该领域，并认为其在快速检测肉类掺假方面潜力无限。

Foods​ 期刊已发表此研究。

样品制备​

在这项研究中，研究人员将采购自中国苏州某农贸市场的新鲜牛肋排和猪五花肉分别切碎。

碎猪肉分别按 0％、20％、40％、60％、80％ 及 100％ 的重量百分比加入碎牛肉中。然后，将样品搅拌均匀。

每个掺假等级分别制备 14 份 40g 样品。合计制备 84 份样品。

电子鼻设置​

电子鼻系统由比色传感器阵列、反应室、图像采集仪和计算机等四个部分组成。

利用比色传感器阵列，将肉类中挥发性有机化合物（Volatile Organic Compound，VOC）的化学信息通过其颜色变化转化为电子信号。

新鲜牛肉和猪肉所释放的挥发性有机化合物主要包括烃类、酮类、醇类、醛类、酸类、酯类、硫类和杂环类化合物。

显色剂与肉类挥发性有机化合物在反应室这一密闭空间内发生反应。

图像采集仪负责采集传感器阵列暴露于样本气味前后的彩色图像，而计算机则用于模式识别和结果展示。

彩色数据​

每种反应持续五分钟，每张图像均包含关于肉类样品独有且唯一的彩色指纹图谱。

这些颜色包含肉类样品释放的挥发性有机化合物的数字信息。

由于碎牛肉和碎猪肉的一般化学成分有所不同，二者排放的挥发性有机化合物亦存在种类和浓度的差异。为此，可根据挥发性有机化合物来确定牛肉中是否掺入猪肉。

惠誉解决方案的报告​显示，中国是全世界最大的肉类市场，每年消耗 8600 万吨，是美国的两倍以上。

报告指出，虽然全球消费者都关注肉类产品的健康、环境和伦理问题，但中国消费者最关注肉类的安全问题。

研究人员表示，低成本快速检测猪肉掺假牛肉的电子鼻方法堪称适逢其时。

该项目由中国国家自然科学基金会、安徽省自然科学基金会、安徽省高校自然科学研究项目、苏州大学教授（或博士）科研创业基金资助。

来源：Foods

https://doi.org/10.3390/foods9020193​

“使用基于比色传感器的低成本电子鼻检测猪肉掺假牛肉”(Detection of Beef Adulterated with Pork Using a Low-Cost Electronic Nose Based on Colorimetric Sensors)​

作者：Fangkai Han 等​。