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Was liegt auf Ihrem Teller?
Lebensmittelbetrug ist eine allgegenwärtige Gefahr auf der ganzen Welt. Trotz verschärfter Vorschriften kommt es immer noch regelmäßig zu großen Skandalen, wie z. B. absichtlich verunreinigter Säuglingsnahrung (2008) oder der Pferdefleisch-Affäre im Vereinigten Königreich aufgrund falscher Kennzeichnung (2013). Andere häufigere Beispiele sind die Verfälschung hochpreisiger Produkte durch billigere Ersatzprodukte oder die illegale Verstärkung der Farbe von Lebensmitteln und Getränken durch unsichere Farbstoffe.
In dem Maße, wie die Bevölkerung weiter wächst und die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Lebensmitteln und Getränken steigt, wird auch die Zahl der Fälle von Lebensmittelbetrug zunehmen. Nur eine konzertierte Anstrengung, Lebensmittel häufiger und effizienter entlang der Lieferkette mit genauen und präzisen Analysetechniken zu testen, wird diese Fälle ans Licht bringen, bevor noch mehr Menschen zu Schaden kommen.
MISA zur Rettung
Lernen Sie das neueste Mitglied der Metrohm Instant Raman Analyzer Familie kennen: MISA, der Metrohm Instant SERS-Analysator. MISA ist schnell, intelligent und tragbar und verfügt über leistungsstarke Algorithmen, die Hightech-Analysen für Nichttechniker vereinfachen. MISA wurde mit Blick auf die Sicherheit entwickelt und ist speziell für den Nachweis von illegalen Drogen und Lebensmittelzusatzstoffen in komplexen Matrices ausgelegt.
Das SERS-Prinzip
Die oberflächenverstärkte Raman-Streuung (Surface Enhanced Raman Scattering, SERS) ist eine Erweiterung von Raman. Vielleicht haben Sie in meinem letzten Blogbeitrag über Raman-Spektroskopie gelesen, dass "Wenn man es sehen kann, kann Raman es identifizieren"... nun, SERS verstärkt das Raman-Signal von Spurenanalyten, was es zu einer extrem empfindlichen Methode für "ID, wenn man es nicht sehen kann" macht.
Wenn SERS-aktive Analyten an Silber- oder Gold-Nanopartikel adsorbieren, wird ihr Raman-Signal um das Millionenfache verstärkt, was eine unglaublich empfindliche Nachweisfähigkeit ermöglicht.
SERS wird in der Biosensorik eingesetzt, z. B. zur Erkennung einzelner Zellen, zum Nachweis von Antikörpern und zur Überwachung von Krankheitserregern. Sie kann zum Nachweis von chemischen Kampfstoffen und Rückständen aus illegalen Drogenlabors verwendet werden. Darüber hinaus ist SERS eine besonders leistungsfähige Technik zum Nachweis von Spurenverunreinigungen in Lebensmitteln wie Antibiotika, Fungiziden, Pestiziden, Herbiziden, illegalen Farbstoffen und anderen Zusatzstoffen.
Wenn Sie das ID Kit für MIRA DS kennen, dann wissen Sie auch schon ein wenig über SERS. SERS ist eine "Verstärkungstechnik" von Raman, die den Nachweis von Spurenstoffen ermöglicht. Das ID Kit wurde zum Beispiel als Methode zur Identifizierung von Heroin und Fentanyl in Straßendrogenproben entwickelt. Die Streckmittel und zugesetzten Stimulanzien, die den Großteil des Straßenheroins ausmachen, fluoreszieren bei der Untersuchung mit Raman und überdecken das vom Heroin stammende Signal. SERS sieht durch die Streckmittel hindurch und identifiziert die Droge.
Weitere Informationen finden Sie in unseren kostenlosen White Papers unten:
Ein weiteres Beispiel dafür, wie sich Raman und SERS gegenseitig ergänzen, ist Yaba, eine in Südostasien weit verbreitete Straßendroge. Yaba ist eine rote Tablette, die viel Koffein und eine kleine Menge Methamphetamin enthält. Wenn eine rote Yaba-Tablette mit Raman analysiert wird, sind das Koffein und der rote Farbstoff in der Beschichtung die primären Identifikationsziele. Das ist sinnvoll, denn Raman ist sehr gut in der Lage, Schüttgut zu identifizieren.
Wenn jedoch eine Yaba-Tablette einer SERS-Analyse unterzogen wird, sieht die Sache ganz anders aus (Zur Erinnerung: Beides sind auch Fähigkeiten von MIRA DS!) Nur mit SERS kann das Methamphetamin in Yaba identifiziert und die Geschichte vervollständigt werden.
Schutz der Verbrauchersicherheit mit MISA
Die Sicherheit der Verbraucher hängt von der Fähigkeit der Lebensmittelkontrolleure ab, unerwünschte Zusatzstoffe zu erkennen und die Qualität der Produkte zu gewährleisten. Der Spurennachweis von Lebensmittelverfälschungen ist traditionell eine sehr aufwändige Laborarbeit, bei der HPLC, GC/MS und andere Techniken eingesetzt werden, die eine umfangreiche Probenvorbereitung und wissenschaftliche Ausbildung erfordern. MISA wurde entwickelt, um die Lebensmitteluntersuchung zu vereinfachen, von der Probenvorbereitung bis zum Austausch der Ergebnisse.
Die einzigartigen Möglichkeiten der MISA- und SERS-Analyse bei der Lebensmitteluntersuchung bedürfen einiger Erläuterungen. Raman wird in der Lebensmitteluntersuchung auf unglaubliche Weise eingesetzt: zur Identifizierung von gefälschtem Honig, zur Unterscheidung von Scotch verschiedener Hersteller, zur Unterscheidung zwischen sehr ähnlichen Zuckern und sogar zur Unterscheidung zwischen mit Gras und Getreide gefüttertem Rindfleisch. Dabei handelt es sich jedoch um inhärente Eigenschaften eines Lebensmittels.
Die Suche nach Spuren von Pestiziden ist eine ganz andere Wissenschaft. Ein erfolgreicher SERS-Analyt muss mit den Nanopartikeln in Wechselwirkung treten - Zielmoleküle mit Amin-, Carboxyl- und Thiolgruppen haben oft die erforderliche Wechselwirkung. Glücklicherweise erfüllen viele Lebensmittelzusatzstoffe diese Definition. Metrohm Raman hat eine einjährige Studie gesponsert, um 82 verschiedene Lebensmittelverfälschungen zu identifizieren, die mit unseren SERS-Substraten erfolgreich nachgewiesen werden können. Das war aber nur der Anfang.
Sind Sie auf der Suche nach Anwendungen, die für MISA geeignet sind? Schauen Sie sich unsere kostenlose Auswahl an Application Notes auf der Metrohm-Website an:
Zusätzlich können Sie Referenzspektren für verschiedene andere Analyten erhalten, indem Sie sich an Ihre lokale Metrohm-Vertriebsorganisation wenden.
Der nächste Schritt bestand darin, die Lebensmittel zu bestimmen, die typischerweise mit diesen illegalen Substanzen behandelt werden, und dann herauszufinden, wie die Probenvorbereitung für potenziell anspruchsvolle Lebensmittelmatrizes vereinfacht werden kann. Metrohm Raman geht diese Herausforderung auf zwei verschiedene Arten an. Erstens wird MISA mit 17 verschiedenen "realen" Anwendungen zur Lebensmittelsicherheit veröffentlicht (zum Herunterladen klicken):
Das MISA ist ein einzigartiges Instrument, was sich in dieser umfangreichen Sammlung von Anwendungshinweisen (ANs) widerspiegelt. Zusätzlich zu den Standardspektren und -experimenten enthält jede AN einen speziellen Abschnitt mit dem Titel "Field Test Protocol". Das Feldtestprotokoll führt den Benutzer durch ein komplettes Experiment mit dem MISA und den Werkzeugen in den ID-Kits. Die ID-Kits für MISA enthalten spezielle SERS-Substrate, zusätzlich zu den grundlegenden Werkzeugen, die für Feldtests erforderlich sind. Zusammen mit den begleitenden Betriebsanweisungen, die in MISA enthalten sind, machen sie Tests zur Lebensmittelsicherheit für jeden und überall zugänglich.
Unser zweiter Ansatz bei der Anwendungsentwicklung für MISA ist ein sehr interaktiver Prozess mit unseren Anwendern, bei dem wir die Zielsubstanz und die Lebensmittelmatrix identifizieren, Standardspektren für den Aufbau einer Bibliothek bereitstellen, bei der Probenvorbereitung beraten und bei der Optimierung der Ergebnisse helfen. Dieser Ansatz trägt der Tatsache Rechnung, dass Lebensmittel auf der ganzen Welt unterschiedlich sind, dass es verschiedene Verfälschungen gibt und dass die Probleme möglicherweise lokal begrenzt sind. Diese ANs, die MISA bei der Freigabe begleiten, sollen dem Benutzer eine Vorstellung davon vermitteln, wie SERS eingesetzt werden kann und wann es eine nützliche Technik für den Nachweis von Lebensmittelverunreinigungen ist, aber kundenspezifische Anwendungen werden sicherlich die Nachfrage nach MISA erhöhen.
Metrohm Raman freut sich, Ihnen MISA vorstellen zu können. MISA verfügt über alle Qualitäten, die Sie an MIRA schätzen - eine intuitive Benutzeroberfläche, einen einfachen, geführten Arbeitsablauf und intelligente Zusatzgeräte, die die Prüfung vor Ort durch Nicht-Chemiker erleichtern. Unser Ansatz zur Vereinfachung der Lebensmitteluntersuchung umfasst Bibliotheken, Dutzende von Referenzspektren und fertig entwickelte Anwendungen für Lebensmittelverfälschungen.
