อาหาร

การวิเคราะห์วัสดุจากต่างประเทศ

เครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์วัสดุแปลกปลอมในอาหารนั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ เนื่องจาก XRF และ SEM-EDS ของผลิตภัณฑ์ JEOL สามารถระบุองค์ประกอบของระบบอนินทรีย์ได้ จึงมักใช้ในการวิเคราะห์วัสดุแปลกปลอมในอาหาร

การวิเคราะห์การไหลของวัสดุแปลกปลอมโดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์

ตัวอย่างการใช้งาน : การวิเคราะห์วัสดุแปลกปลอมบนพื้นผิวเค้กข้าวด้วย SEM-EDS

ทำการตรวจหาสิ่งแปลกปลอมบนผิวเค้กข้าวด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จากนั้นทำการวิเคราะห์บริเวณกรอบสีเหลือง ผลปรากฏว่าพบเหล็ก (Fe) และออกซิเจน (O) จำนวนมาก ในบรรดาวัสดุที่ผสมกันเป็นวัสดุแปลกปลอมนั้น ได้ทำการตรวจหาสารดูดกลืนออกซิเจนสีดำที่มีเหล็กจำนวนมาก และวิเคราะห์ด้วยวิธีเดียวกันกับวัสดุแปลกปลอม ผลที่ได้นั้นใกล้เคียงกับผลของสารดูดกลืนออกซิเจน คือ รูปร่างและสเปกตรัมของผลการวิเคราะห์ เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าวัสดุแปลกปลอมบนผิวเค้กข้าวเป็นสารดูดกลืนออกซิเจน

SEM-EDS เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้สามารถสังเกตรูปร่างได้โดยใช้ SEM และการวิเคราะห์ธาตุ สำหรับกรณี EDS ทั่วไป สามารถวิเคราะห์ธาตุได้ตั้งแต่ Be (เบริลเลียม) หรือ B (โบรอน) จนถึง U (ยูเรเนียม) คุณสมบัติหลักคือการยืนยันด้วยภาพว่ามีวัสดุแปลกปลอมหรือไม่และการวิเคราะห์ธาตุที่แม่นยำ

การวิเคราะห์องค์ประกอบของกลิ่น/รสชาติที่ผิดปกติ

การตรวจมวลสาร (MS) x การทดสอบทางประสาทสัมผัส (การดมกลิ่น)

Sniffing-GC-MS เป็นเครื่องมือที่ผสมผสานระหว่างวิธีการวิเคราะห์ด้วยการดมกลิ่น (วิธีการประเมินทางประสาทสัมผัส) และ MS (แมสสเปกโตรเมทรี) ของส่วนประกอบที่แยกด้วย GC พร้อมกัน โดยแยกส่วนประกอบที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างโดย GC ตามด้วยการดมกลิ่นของส่วนประกอบแต่ละส่วน รวมถึงการวิเคราะห์ด้วย MS ในเวลาเดียวกัน จึงสามารถเชื่อมโยงผลลัพธ์เข้าด้วยกันได้
การวัดดัชนีทางประสาทสัมผัสของกลิ่นหอมและการระบุสารเคมีในเวลาเดียวกันสามารถประมาณสารที่เป็นแหล่งที่มาของรสชาติที่ผิดปกติเฉพาะเจาะจงได้

ตัวอย่างการใช้งาน: การวิเคราะห์กลิ่นไม่พึงประสงค์ของการห่อกะหล่ำปลีที่เก็บเกี่ยวแล้วด้วย GC-MS

นี่คือความพยายามที่จะระบุส่วนประกอบที่ทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ ซึ่งได้มาจากการบรรจุกะหล่ำปลีดองในเชิงพาณิชย์โดยใช้การดมกลิ่น-GC-MS กลิ่นที่แยกจากกันด้วย GC จะถูกดมกลิ่นตามลำดับ และผลการวิเคราะห์ MS ได้รับการยืนยันว่าเป็นกลิ่นที่ถูกดมกลิ่น ดังนั้น เราจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าส่วนประกอบที่ทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์คือไดเมทิลไตรซัลไฟด์ ดังนั้น การใช้การดมกลิ่น-GC-MS จึงสามารถอนุมานส่วนประกอบที่ทำให้เกิดกลิ่นเฉพาะได้จากทั้งกลิ่นที่รับรู้จากการดมกลิ่นและผลการวิเคราะห์มวลสารที่เกี่ยวข้อง

การสังเกตเนื้อสัมผัส/สัณฐานวิทยา

เมื่อสังเกตรูปร่างของอาหารโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM/SEM) จะสามารถยืนยันการกระจายตัวของแร่ธาตุ ก้อนไขมัน และฟองอากาศได้ ตัวอย่างที่นิ่มซึ่งมีรูปร่างคงรูปได้ยาก และตัวอย่างที่เป็นของเหลว สามารถสังเกตได้โดยทำการบำบัดเบื้องต้นที่เหมาะสม
μCT เป็นเครื่องมือสำหรับวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของ 2D/3D ภายในตัวอย่างจากพื้นผิวโดยไม่ทำลายพื้นผิว สามารถประเมินเชิงปริมาณของเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคและช่องว่าง ฯลฯ ของส่วนประกอบที่อาจส่งผลกระทบต่อพื้นผิวได้

การสังเกต TEM ของอาหารเหลว

ชิ้นงานที่อ่อนหรือเป็นของเหลวจะถูกแช่แข็งและแตกภายใต้สุญญากาศสูง จากนั้นจึงทำการสังเกตฟิล์มจำลองที่สร้างขึ้นบนพื้นผิวที่แตกโดยใช้ TEM

ตัวอย่างการสังเกต TEM ของซองครีมเทียมแบบเสิร์ฟครั้งเดียว

สามารถสังเกตโครงสร้างและสถานะการกระเจิงของกลุ่มไขมันและโปรตีนเคซีนได้

ตัวอย่างการสังเกต TEM ของน้ำมันในของเหลว

นี่คือตัวอย่างการสังเกตน้ำมันงา โดยสามารถสังเกตโครงสร้างผลึกในของเหลวได้

การสังเกต SEM ของชีสหลากหลายชนิดที่มีน้ำ

การสังเกตชีสด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) อาจทำให้ชิ้นงานเสียรูปเนื่องจากความชื้นที่สูญเสียไปจากสภาพแวดล้อมสุญญากาศและความร้อนที่เกิดจากการฉายรังสีอิเล็กตรอน สามารถทำให้การเสียรูปเหล่านี้ลดลงได้โดยการทำให้ชิ้นงานเย็นลง
การสังเกตชีสที่เย็นลงสามารถเผยให้เห็นการกระจายของความชื้น ก้อนไขมัน และส่วนประกอบของแร่ธาตุ ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินเนื้อสัมผัสของชีสได้

ตัวอย่างการวิเคราะห์โครงสร้างภายในของชีสด้วย μCT

ตัวอย่างการวัดชีสแปรรูปที่มีเนื้อสัมผัสต่างกันโดยใช้ระบบวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ Micro Focus (μCT) โดยการประมวลผลข้อมูลโดยอาศัยความแตกต่างของความหนาแน่นของส่วนประกอบที่บรรจุ ข้อมูลของส่วนประกอบอินทรีย์ที่มีความหนาแน่นต่ำ (ไขมันและโปรตีน) จะถูกลบออก และสร้างภาพ 3 มิติจากข้อมูลของส่วนประกอบอนินทรีย์ที่มีความหนาแน่นสูง จากนั้นเราเปรียบเทียบสถานะที่มีอยู่ของอนุภาคเกลืออนินทรีย์ พบว่าชีสแปรรูป A ที่มีเนื้อสัมผัสหยาบ เกลืออนินทรีย์จะกระจัดกระจายเป็นมวลรวมขนาด 70 ถึง 150 ไมโครเมตร ในขณะที่ชีสแปรรูป B ที่มีเนื้อสัมผัสเรียบ อนุภาคเกลืออนินทรีย์ที่มีขนาดประมาณ 10 ไมโครเมตรจะกระจัดกระจายเกือบเท่ากัน

ภาพการกระจายแบบสามมิติและกราฟการกระจายของอนุภาคความหนาแน่นสูง (อนุภาคเกลืออนินทรีย์) ในชีสแปรรูป A

ภาพการกระจายแบบสามมิติและกราฟการกระจายของอนุภาคความหนาแน่นสูง (อนุภาคเกลืออนินทรีย์) ในชีสแปรรูป B.

การวิเคราะห์องค์ประกอบ

การวิเคราะห์ส่วนประกอบของน้ำซุปปลาโอด้วย NMR

NMR ใช้สำหรับการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเนื่องจากสามารถสังเกตนิวเคลียสในโมเลกุลได้โดยตรง เนื่องจากการวิเคราะห์สามารถทำได้แบบไม่ทำลายสาร โดยที่สารวิเคราะห์อยู่ในสถานะเดิม โดยไม่ต้องเตรียมสารใดๆ เช่น การแยกส่วนประกอบ จึงสามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์เชิงลึก รวมถึงการวิเคราะห์แบบคัดกรองได้ด้วย ผลการวัดของน้ำซุปโบนิเตแสดงไว้ด้านล่าง การเตรียมตัวอย่างทำได้ด้วยการทำสารละลายในน้ำเท่านั้น
จากรูปแบบสเปกตรัมสามารถยืนยันการมีอยู่ของกรดอะมิโน น้ำตาล กรดอิโนซินิก และกรดกัวนิลิกได้พร้อมกัน เนื่องจากความเข้มของสัญญาณบนสเปกตรัม NMR เป็นสัดส่วนกับจำนวนโมล เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ผสานกันแล้ว พบว่าอัตราส่วนของอะลานีนและกรดกลูตามิกคือ 1:6
เวลาในการวัดสำหรับการรับสเปกตรัม NMR คือไม่กี่นาทีสำหรับการวัดอัตโนมัติ ดังนั้น จึงเป็นไปได้ที่จะทำการทดสอบการคัดกรองในตัวอย่างวิเคราะห์ได้ภายในเวลาอันสั้น

¹H-NMR ของสารละลายน้ำซุป

การเสื่อมสภาพจากออกซิเดชัน/สารต้านอนุมูลอิสระ

ESR: การประเมินการเสื่อมสภาพของเปอร์ออกไซด์ในน้ำมันพืช

เป็นที่ทราบกันดีว่าน้ำมันมีความอ่อนไหวต่อการเสื่อมสภาพเนื่องจากออกซิเดชันเนื่องจากมีกรดไขมันไม่อิ่มตัว น้ำมันพืชมีสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติ เช่น วิตามินอี (VE) แต่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการจัดเก็บ ออกซิเดชันอาจดำเนินไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเปอร์ออกไซด์อาจสะสม ทำให้รสชาติเสื่อมสลาย วิธีค่าเปอร์ออกไซด์ (POV) ใช้เป็นวิธีการประเมิน ในที่นี้ เราจะแนะนำการใช้งานโดยใช้ ESR เป็นวิธีการประเมินการเสื่อมสภาพเนื่องจากออกซิเดชันในระยะเริ่มต้น
ESR มีความไวสูงและสามารถประเมินการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชันได้เร็วกว่าวิธี POV
ลิพิดเปอร์ออกไซด์จะสลายตัวโดยการฉายแสงเพื่อผลิตอนุมูลเปอร์ออกไซด์ ซึ่งก่อตัวเป็นอนุมูล VE อย่างรวดเร็ว (VE^·) เมื่อ VE มีอยู่ร่วมกัน ESR ซึ่งตรวจจับอนุมูลอิสระอย่างมีการเลือกสรร สามารถวัด VE ได้^· โดยไม่มีการเตรียมตัวอย่างล่วงหน้า รูปภาพด้านซ้ายแสดงสเปกตรัม ESR ที่ได้มาก่อนการฉายแสง (สีเขียว) ซึ่งไม่มีการสังเกตเห็นอนุมูลอิสระ แต่หลังจากการฉายแสง VE ที่เป็นลักษณะเฉพาะ^· พบว่ามีอนุมูลอิสระ (สีดำ) ความเข้มข้นที่สูงขึ้นของสัญญาณนี้บ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชันของน้ำมันที่สูงขึ้น
รูปภาพทางด้านขวาแสดงผลการประเมินตัวอย่างที่มีอัตราการผสมน้ำมันคาโนลาเก่าและใหม่ต่างกัน VE^· และสัญญาณจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณน้ำมันเก่าที่ผสมกันที่เพิ่มขึ้น แต่ไม่มีการสังเกตความแตกต่างเมื่อประเมินตัวอย่างเดียวกันโดยใช้วิธี POV ดังนั้น จึงแสดงให้เห็นว่า ESR สามารถประเมินการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชันได้เร็วกว่าวิธี POV เนื่องจากมีความไวสูง