使用傅里叶变换红外光谱仪作为一种技术验证枫糖浆的真实性

前言直到薄煎饼和烘饼上到餐桌上，人们才意识到枫糖浆是一个重要的业务。枫糖浆是一种关键的供大于作者：Justin Lang, PhDLauren McNittPerkinElmer, Inc.Shelton, CT使用傅里叶变换红外光谱仪作为一种技术验证枫糖浆的真实性FT-IR Spectroscopy求的农作物。令人惊讶的是，需要消耗10加仑的糖枫树树液才能生产出0.25加仑的枫糖浆。由于枫糖浆的产出率只有枫树树液产量的1/40，所以为了获取利润，一些肆无忌惮的糖浆供应商使用欺骗的手段将一些低价值的商品掺杂到他们的产品中。掺杂物包括甘蔗糖浆、高果糖玉米糖浆、甜菜糖浆和大米糖浆。

方法使用PerkinElmer Frontier型傅里叶变换红外光谱仪和3次反射通用衰减全反射(UATR)采样附件分析枫糖浆、甘蔗糖浆、高果糖玉米糖浆和大米糖浆等样品，扫描范围4000-650cm-1。样品扫描时将一滴样品直接滴到UATR钻石晶体上。扫描结束后，UATR需要使用异丙醇擦拭清洗干净。对每一个样品重复扫描7次，为了验证该方法的准确性向枫糖浆样品中添加掺杂物稀释剂并进行红外扫描。枫糖浆和两种常见的掺杂物的红外光谱如图1A所示，图1B为放大区域。这些原材料的光谱图尤其在1100-900cm-1的光谱区域内展现出较大的差异。

通过SIMCA模型建立一个简单的独立模型来验证是否能检测到枫糖浆和掺杂物之间的差异。SIMCA模型如图2所示。枫糖浆和其它掺杂物之间分开的比较好，玉米糖浆和大米糖浆之间有一点重叠。这个模型可以被用来测定感兴趣的样品是否为枫糖浆

使用所有的枫糖浆光谱作为“原材料光谱”以及单张掺杂物光谱作为“掺杂物光谱”建立Adulterant Screen方法。对于常规的分析者，还可以将SIMCA模型和Adulterant Screen方法合并到一个简单的用户界面建立一个Spectrum Touch方法。使用一个稀释有10%的高果糖玉米糖浆的枫糖浆样品验证该模型和方法的准确性。Spectrum Touch测试结果如图3所示。

这个测试样品在SIMCA和掺杂物筛查分析中都显示失败。SIMCA分析表明该测试样品不符合模型中的枫糖浆光谱，掺杂物筛查分析表明样品中的掺杂物有可能是高果糖玉米糖浆。

掺杂物筛查结果不仅能够预测哪种掺杂物的存在，而且能够预测掺杂物的含量并且估算其检出限。这些结果的获得都不需要漫长的准备过程和校正标准光谱的测量。在这种情况下，掺杂物筛查结果预测高果糖玉米糖浆掺杂物的浓度水平为9.737%，与样品中10%的实际浓度非常接近。

结论由于枫糖浆是食品掺假欺诈的一个主要目标，所以非常有必要测试其真实性。利用傅里叶变换红外光谱仪配备Adulterant Screen和SIMCA模型，可以测量枫糖浆的质量并能检测到任何可能存在的掺杂物。AdulterantScreen的优势是，对于该方法它只需要基础的原材料并且测试非常快速易于使用。由于不需要定量校正，这样可以显著地减少建立筛查方法所需要的时间。额外的掺杂物可以很容易地添加到Adulterant Screen中并且不需要重新校正该方法。