مقاله روش‌های تعیین صحت و قابلیت ردیابی در مواد غذایی با تأکید بر فرآورده¬های شیلاتی

بخشی از مقاله

چکیده:

تکنیکهای شناخت تقلب در فرآورده های غذایی با افزایش آگاهی مصرف کننده از ایمنی مواد غذایی و صحت آن، هم چنان رو به افزایش است. سلامت مواد غذایی اغلب برای شرکت های تولیدی که نمیخواهند در معرض یک قضاوت ناعادلانه در کنار شرکت های متقلب قرار گیرند، حائز اهمیت است. ارزیابی صحت و ردیابی مواد غذایی به وسیله تکنیک های خاص با تجزیه و تحلیل شیمی سنجی، طبقه بندی نمونه های مواد غذایی بر اساس ویژگی های کیفی در این بررسی گنجانده شده است. تکنیکهای مورد بحث عبارتند از :

طیف سنجی MIR - ، NIR ،Raman ،NMR، UV مرئی، - VIS تجزیه و تحلیل ایزوتوپی کروماتوگرافی - گازی و - HPLC، بینی الکترونیکی، واکنش های زنجیره های پلیمراز - فناوری مبتنی بر - DNA، تکنولوژی ایمونولوژیک، سنجش ایمن وسوربینت متصل به آنزیم و آنالیز حرارتی. تجزیهی پروتئین و DNA مناسبترین روش برای شناسایی گونه ها میباشد.

واژگان کلیدی: ردیابی، تقلب، ماهی، DNA

مقدمه 

حقوق مصرف کنندگان و پردازنده های مواد غذایی حقیقی از نظر جعل و تزویر مواد خوراکی و یا جعلی و فریبنده بودن کالا و شیوههای فر آوری در مواد غذایی از طرف اتحادیه ی اروپا تنظیم شده است - . - Goodacre et al., 2002 سلامت قطعی از محصولات غذایی نیاز به استفاده از تکنیکهای تحلیلی بسیار پیچیده دارد. عاملین این نوع از تقلب با بهکارگیری روشهای جعل و تزویر و ارائهی اطلاعات نادرست تشخیص را بسیار دشوار میکنند، که در اینجا در رابطه با تکنیکهای موفقیت آمیز در تشخیص صحت مواد غذایی از سال 2001 بحث خواهیم کرد - . - Martinez et al., 2005

تکنیکهای جدیدی برای سلامت کامل با توجه به تازگی ماهی، روش تولید، منشأ جغرافیایی و پارامترهای فراورش با توجه به توزیع ایزوتوپها و تجزیه و تحلیل رزونانس مغناطیسی، پروتئین و میکرو آرایه ها به وجود آمده است. احراز هویت گونه عنصر کلیدی برای تأیید صحت مواد غذایی و مبارزه با شیوههای فریبنده است - . - Guimet et al., 2004 همچنین قابلیت ردیابی، توانایی ردیابی، شناسایی منحصر به فرد یک واحد یا دستهای از محصول در تمام مراحل تولید پردازش و توزیع میباشد.

سازمان بینالمللی استاندارد - - ISO قابلیت ردیابی را چنین تعریف میکند که توانایی ردیابی، تاریخچه، کاربرد یا موقعیتی که تحت بررسی است، با توجه به محصول ارائه شده بتوان به منشأ مواد و بخشهای تشکیل دهندهی آن و تاریخچه ی فراوری پی برد - . - Pepe et al., 2007 یک تعریف دیگر را Notermans.&H.Beumer ارائه داده اند که ایمنی و قابلیت ردیابی خوراک دام در صحت مواد غذایی میباشد، در سال - 2003 - که بیان میکند یک سیستم ردیابی دارای اجزایی از قبیل ردیابی منشأ، ردیابی فرآورده، ردیابی مشتری می باشد، که در فصل مواد و روشها به تفضیل شرح داده خواهد شد.

جهانی شدن صفت ماهی در یافتن منابع مواد خام فراوری و بازاریابی درخواست برای افزایش قابلیت ردیابی را به دنبال داشته است - .He et al., 2013 - عمدتاً به دلیل افزایش طول زنجیره فراوری فرصت بیشتری برای از دست دادن کیفیت یا به دست آوردن پتانسیل آسیب مصرف کنندگان وجود دارد. مقامات ذیصلاح در اروپا قابلیت ردیابی را به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از یک سیستم کنترل برای حفظ ایمنی مواد غذایی و حمایت از مصرف کننده ارائه داده اند - . - Goodacre et al., 2002 قابلیت ردیابی شامل استانداردها و الزامات قانونی از جمله استانداردهای کدکس - - CAC1، استاندارد عمومی پیش از بسته بندی مواد غذایی - - GSPPF2 اشاره کرد.

مواد و روشها:

انواع روشهای سنتی و جدید، روشهای تعیین صحت و قابلیت ردیابی مواد غذایی با تأکید بر فراوردههای شیلاتی که نخست به بیان روش-های تعیین صحت مواد غذایی میپردازیم:

-1 تکنیک طیف سنجی : -1-1 طیف سنجی MIR3 و :NIR4 طیف سنجی IR5 یک روش سریع و غیر مخرب برای صحت نمونههای غذایی است . آنالیز نمونههای غذایی با استفاده از طیف MIR در - Cm- 1 - 4000 - 400 انجام میشود که اطلاعاتی در رابطه با باندهای مولکولی موجود و سپس جزئیات نوع مولکول در غذا را مشخص میکند.

در طیف سنجی NIR رنج - 14000 تا - cm- 1 4000 مورد توجه است که اطلاعات ساختاری پیچیدهتری وابسته به رفتار ارتعاشی باندهای مرکب به ما میدهد. این روشها مستلزم تجهیزات صنعتیاند. از آن جمله پوره میوه و آب آن ،شیرهی چوب افرا ، عسل ، پودر شیر، روغن زیتون و آرد ماهی میتوان اشاره کرد. گوشتهای مختلف با منشأ مختلف - گاو -خوک-گوسفند و مرغ - به روش مرئی و آنالیز NIR به وسیلهی PCA6 سنجیده میشوند . - Downey et al., 2003 -

-1-2 طیف سنجی رامان: - Raman - اندازه گیری طول موج و شدت نور پراکنده تغییر ناپذیر از مولکول هاست. که برخی از آنها در طول موجهای مختلف پراکنده است. این نورهای پراکنده تغییر ناپذیر را پراکندگی رامان میگویند. یک مولکول مشخص و اطراف آن یک سیگنال رامان مشخص را نشان خواهد داد. طیف سنجی رامان برای آنالیز نمونههای غذایی با حساسیت بالا به پیوند C=C، C=C،  C و هم چنین حساسیت کم به آب و نفوذپذیری زیاد به مواد معدنی مثل نمک مورد استفاده است . - Baeten et al., 2001 -

-1-3 طیف سنجی :NMR طیف سنجی NMR شامل تجزیه و تحلیل انرژی جذب شده توسط هسته های اتمی با اپسین غیر صفر در حضور یک میدان مغناطیس میباشد. جذب انرژی از هسته های اتمی متأثر از هسته های اطراف مولکول میباشد که باعث تغییرات کوچک محلی در میدان مغناطیسی خارجی میباشد. بنابراین اسپکتروسکوپی NMR میتواند اطلاعات دقیقی در مورد ساختار مولکولی نمونه های مواد غذایی با توجه به اینکه فعل و انفعالات مشاهده شده از یک هسته اتمی بر روی اتمهای اطراف آن وابسته است ارائه کند.

SNIF-NMR7 و :IRMS8 نسبت ایزوتوپهای خاصی از هیدروژن و اکسیژن موجود در مولکول، به طور عمده به شرایط آب و هوایی و جغرافیایی وابسته است و به میزان کمتر به متابولیسم فتوسنتز گیاهان. این پدیده طبیعی توسط دو تکنیک آنالیز خاص SNIF-NMR و IRMS قابل شناسایی است که شاید پیچیده ترین و خاصترین تکنیک برای تعیین صحت مواد غذایی محسوب میشود. هر دو روش قادر به تعیین نسبت دقیق و محل ایزوتوپهای خاص در نمونه ی مواد غذایی است. با این حال هزینه های مالی خرید، عملیاتی این ابزارآلات بسیار بالا است. این روش برای ماهی سالمون به کار برده شده است .

-1-4 فلورسنت و طیف سنجی :UV-VIS9 در حالی که رشد مداوم در برنامه های کاربردی برای صحت مواد غذایی با استفاده از MIR-NIR و Raman انجام گرفته است. تحقیقات بسیار کمی با استفاده از طیف سنجی فلورنست یا UV-Vis برای این منظور وجود دارد. این روش استفاده ی سریع و نسبتاً ارزان قیمت میباشد . - Guimet et al., 2004 -

-2 تکنیکهای کروماتوگرافیکروماتوگرافی: مایع و گاز قادر به جداسازی و امکان شناسایی تقریباً هر نوع مولکول در یک نمونه مواد غذایی هستند. کروماتوگرافی مایع به ویژه HPLC10 قادر به شناسایی ترکیباتی مانند پروتئین ها ، اسیدهای آمینه ترکیبات فنولی و کربوهیدرات ها باشد در حالی که برای شناسایی و تجزیه و تحلیل مولکول های فرار و نیمه فرار GC11 مناسبتر است . نقطه ضعف اصلی این دو تکنیک مربوط به استفاده از آنها در رابطه با کمومتری یا شیمی سنجی میباشد. در اینجا اغلب به استخراج داده های تحلیلی خاص مربوط به ترکیبات فردی نیاز میباشد که این امر به زمان و کار زیادی احتیاج دارد . - Bonetti et al., 2004 -

-2-1 کروماتوگرافی گازی: تعیین صحت نمونهی روغن زیتون با استفاده از GC در مقایسه با اسید چرب خود و تجزیه و تحلیل کمومتری از محتویات همان اسید چرب متمرکز شده است. تجزیه و تحلیل کمومتری از تری آسیل گلیسرول و ترکیب اسید چرب نمونه ی روغن زیتون فرانسه برای تعیین اصالت جغرافیایی به کار گرفته شد. آنالیز کمومتری به طور موفقیت آمیز برای کروماتوگرافی گازی داده ها برای انواع دیگر مواد غذایی شامل قهوه و آب و میوه به کار گرفته شد - . - Rui Alves et al., 2003

: - HPLC - Hazard analysis and critical control points -2-2 تعداد برنامه های کاربردی جدید از HPLC در صحت غذایی در سالهای اخیر کم است . با این حال برخی از برنامههای کاربردی برای این تکنیک وجود داشته است. تجزیه و تحلیل HPLC از پروتئین آب پنیر تشخیص صحت پنیر گوسفند و بز از شیر گاو را محیا میکند. با پیشرفت در سالهای اخیر میتوان احراز هویت صنایع غذایی با استفاده از تکنیک های کروماتوگرافی را افزایش داد. زمان تجزیه و تحلیل برای GC را میتوان تا حد زیادی با استفاده از GC-TOFMS12 کاهش داد - . - Bonetti et al., 2004

-3 بینی الکترونیکی: فناوری بینی الکترونیکی بر پایهی تشخیص توسط یک آرایه از سنسورهای گازی نیمه انتخابی از ترکیبات فرار موجود در فضای فوقانی نمونه غذایی استوار است. از مزایای استفاده از این روش مقدار نسبتاً کم نمونه ی آماده سازی شده و سرعت تجزیه و تحلیل است. با این حال سنسورهای متفاوتی برای شناسایی ترکیبات انتخابی به کار میرود. این وسیله ی سریع تجزیه و تحلیل میتواند به راحتی در رابطه با اندازه گیری شیمیایی استفاده شود . - Ampuero et al., 2004 -

-4 فناوری مبتنی بر :DNA رشد پژوهش در سالهای اخیر منجر به ایجاد روشهای تأیید هویت مواد غذایی بر اساس تجزیه و تحلیل DNA شده است ، کار مهمی که در تجزیه و تحلیل DNA صورت میگیرد بهره برداری با استفاده از PCR برای تقویت مناطق خاصی از DNA مورد نظر میباشد . در این روش از تکنیک electropheretic استفاده میشود - . - Bauer et al., 2003 که در آن طولهای خاصی از DNA را به مقدار کافی کپی کرده و با متد PCR مورد سنجش قرار میدهند.

بیشترین میزان پژوهش در زمینهی استفاده از PCR برای تجزیه و تحلیل گوشت و محصولات مبتنی بر گوشت از جمله ماهی صورت گرفته است - . - Agersborg et al., 1997 با استفاده از PCR صحت وجود استخوان و آرد ماهی به عنوان خوراک دام هم آزمایش شده است. استفاده از تکنولوژی PCR توجه زیادی را در رابطه با تفاوت بین گونه های مختلف ماهی جلب کرده است، همچنین میتوان ماهی های منجمد شده ی پهن را نیز بر حسب گونه جدا کرد.

با تجزیه و تحلیل PCR شناسایی گونه های ماهی در قوطی تن ماهی و ساردین نیز با موفقیت انجام شده است. PCR هم چنین در شناسایی اصالت سمولینا و پاستا نیز به کار میرود . - Hubalkova et al., 2008 -

-5 تکنولوژی ایمنولوژیک: اکثر مطالعات انجام شده در مورد تکنیک های ایمنولوژیک برای تعیین صحت مواد غذایی با استفاده از ELISA13 است. این تکنیک شامل کشت آنتی بادی یا آنتی سرم است که قادر به اتصال به پروتئین های انتخابی و در نتیجه امکان تشخیص این پروتئین از نظر کیفی و کمی است. مزیت عمدهی این روش استفاده از آنتی سرم یا آنتی بادی منحصراً برای پروتئین خاصی میباشد.

در نتیجه امکان سنجش کمی پروتئینها حاصل میشود - . - Mackie et al., 1999 معایب استفاده از روش ELISA مشکل اولیه در تولید آنتی بادی خاص برای یک پروتئین خاص است با این حال این یک مشکل نسبتاً جزئی در مقابل زمان استفاده از این روش میباشد. تحقیقات اخیر با استفاده از ELISA مبتنی بر تکنیکهای تشخیص حضور گوشت از گونه های مختلف در محصولات غذایی میباشد . - Hurley et al., 2004 -

- 6 تکنیکهای حرارتی: دستگاه - Differential Scanning Calorimetry - DSC اجازه میدهد تا تغییرات فیزیکی که به اثر حرارت دهی به یک مادهی غذایی صورت میگیرد اندازه گیری شود. این روشسبتاًن سریع و ساده انجام میشود و آماده سازی نمونه ی نسبتاً کمی لازم است - Cordella . - et al., 2003 برای تصدیق مواد غذایی اکثر کار مربوط به تجزیه و تحلیل DSC14 بر روی چربی ها و روغن ها متمرکز شده است.

استفاده از تکنیکهای مدرن تحلیلی برای اطمینان از ایمنی و صحت غذاهای دریایی: تجزیه و تحلیل مبتنی بر DNA برای شناسایی گونه ها ،پروتئین و پروتئومیکس و NMR مبتنی بر تجزیه و تحلیل برای شناسایی گونه ها و شرایط فرآورش و تجزیه و تحلیل عنصر ردیابی منشأ جغرافیایی مواد . همه ی آنها نیاز به ساخت پایگاه داده ها با مواد معتبر دارند به طوری که نمونه های ناشناخته را میتوان تحت همان شرایط به عنوان مادهی مرجع تجزیه و تحلیل کرد.