Utilizzo dell'impronta digitale unica di un alimento per rilevare le frodi

Ogni alimento ha una “impronta digitale” chimica unica e invisibile. Un ricercatore della Purdue University ha scoperto un modo rapido e portatile per identificare l’impronta digitale e individuare le frodi alimentari mentre sei in movimento.

Diciamo che c'è un cibo che sospetti non sia così pubblicizzato. Forse quel formaggio che presumibilmente sta invecchiando da cinque anni non ha il sapore giusto o lo zafferano che hai comprato non sembra della giusta tonalità di rosso. Come faresti per testarlo? Che aspetto avrebbe?

Chimicamente, abbiamo la capacità di rilevare queste differenze negli alimenti. Se lo mandi a un chimico analitico, può inserire il cibo sospetto nel suo spettrometro di massa - del valore di circa mezzo milione di dollari e delle dimensioni di un grande armadio - e farti sapere in modo abbastanza preciso se c'è qualcosa di sospetto nel tuo pesce.

Non è così accessibile per l'acquirente medio. Bartek Rajwa, professore di bioinformatica alla Purdue University, ha tenuto presente questo problema quando ha iniziato a cercare modi per rilevare le frodi alimentari. Esisteva un sistema relativamente conveniente? Potrebbe renderlo portatile? Potrebbe trovare un modo per ottenere risultati più immediati, invece di aspettare settimane in un tradizionale test di laboratorio?

In una parola: sì.

Ma gli ci sono voluti più di qualche tentativo. "Il cibo è ovviamente una matrice molto complessa", afferma Rajwa. "Se potessimo registrare in modo riproducibile una sorta di modello unico associato al prodotto specifico, allora, in teoria, ciò potrebbe aiutare [a identificare la frode]." Rajwa iniziò a cercare l'impronta digitale del cibo, come la chiamava lui; la composizione atomica unica che gli avrebbe detto in modo definitivo quale fetta di prosciutto proveniva da carne di maiale stagionata per anni in una grotta portoghese e quale fetta di prosciutto era stata semplicemente dipinta per apparire in quel modo.

Il ricercatore della Purdue Bartek Rajwa e il ricercatore post-dottorato della Purdue Sungho Shin utilizzano la spettroscopia LIBS per raccogliere dati dalla superficie di un'arancia. Fotografia per gentile concessione della Purdue University.

Il metodo tradizionale di questo tipo di test richiede molto tempo. Si prende un campione di cibo su un tampone, si lascia che i batteri crescano su una piastra sterile, quindi si testano le colonie batteriche che crescono e si scoprono gli ingredienti particolari nel campione. Ma se sul campione compaiono 500 colonie batteriche diverse, ci vorrà del tempo.

Dopo aver provato a identificare i componenti chimici dei batteri da vari alimenti campione, Rajwa ha deciso di riproporre una tecnologia già in uso per testare le leghe metalliche.

Supponiamo che tu abbia un deposito di rottami, con cumuli di metalli provenienti da vari veicoli, elettrodomestici e altri macchinari. "Devi scoprire che tipo di lega hai prima di avviarla al riciclaggio", spiega Rajwa. Quel sistema esiste, chiamato spettroscopia di rottura indotta dal laser (LIBS). “È uno strumento affascinante. Fondamentalmente colpisce un oggetto con un laser e crea un pennacchio di plasma molto, molto piccolo... C'è una formazione di luce quando il plasma si raffredda. C'è una piccola esplosione di fuochi d'artificio, ma sono microscopici." È in questa esplosione di fuochi d'artificio in miniatura che si formano i picchi elementali. Quando si utilizzano questi laser su una lega metallica, è facile vedere picchi diversi per ferro, alluminio, nichel o qualunque cosa tu stia lavorando.

Rajwa ha deciso di provare a modificare l'attrezzatura di prova LIBS per vedere se poteva essere utilizzata su altre composizioni; vale a dire, il cibo.

Ha provato il campione con formaggi groviera, prodotti da allevamenti di diverse regioni della Svizzera. I formaggi stessi erano quasi identici, ma, in teoria, dovrebbero esserci differenze nella composizione chimica in base a cosa venivano nutrite le mucche e dove venivano allevate.

Ha funzionato; Rajwa è stato in grado di distinguere tra formaggi prodotti a 50 miglia di distanza. “Da quel momento in poi, abbiamo pensato che fosse fantastico. Proviamolo con il caffè. Proviamolo con le spezie", dice. Alcuni alimenti sono più facili da rintracciare rispetto ad altri. Nell'esempio originale del formaggio, la percentuale di successo è pari a circa l'85%. Per qualcosa di molto più semplice e preciso, come la vaniglia sintetica rispetto al vero estratto di vaniglia, la percentuale di successo arriva fino a quasi il 100%. E la maggior parte delle frodi alimentari non sono così sofisticate, afferma Rajwa, e questo le rende più facili da individuare. “Se parliamo di formaggi, generalmente non si tratta di due contenitori diversi di Gruyère. [Di solito è] parmigiano e cheddar stagionato con cellulosa. Ti garantisco che distinguere tra parmigiano e cheddar stagionato con cellulosa non è nemmeno una sfida.