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牛奶掺假不用怕!科学家发明新蒸发技术 可有效检测掺杂物

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 Emma Chou • 2021-10-29 17:22:47 来源:前瞻网 E5804G0
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图源:论文

印度科学研究所(IISc)的研究人员,开发了一种低成本且有效的方法,可以通过分析蒸发后的沉积模式,来检测牛奶中的掺杂物。研究团队使用该方法测试尿素和水的存在——这两种是最常见的掺杂物,研究人员认为这种技术也可以扩展到其他掺杂物上。

像印度这样的发展中国家,牛奶掺假是一个严重问题。在那里,大部分供应的牛奶都不符合印度食品安全和标准局规定的标准。为了增加牛奶的体积,经常添加水和尿素,这使得掺水的牛奶更白,泡沫更多——这有可能损害肝脏、心脏和肾脏的正常功能。

在这项技术中,研究人员观察了蒸发沉积模式——即当像牛奶这样的液体混合物完全蒸发,导致挥发性成分消散,而固体或非挥发性成分以独特的模式排列时出现的沉积。

含有和不含有水或尿素的牛奶,显示出非常不同的蒸发模式。在未掺水的牛奶中,蒸发模式包括一个中心的、不规则的圆球状图案。研究发现,水会导致这种独特的图案变形,或完全消失,这取决于添加的数量,尿素也会完全消除中心图案。但其作为一种非挥发性成分,它不会蒸发,而是结晶,从奶滴的内部开始,沿着外围延伸。

目前的技术,如使用乳量计和寻找牛奶冰点的变化,可用于检测水的存在,但它们存在局限性。例如,冰点技术只能检测牛奶总浓度的3.5%以下的水。此外,尽管有高灵敏度的生物传感器可用于检测尿素,但它们很昂贵,而且其准确性往往会随着时间的推移而降低。

另一方面,研究团队利用这种模式分析,能够检测到高达30%的水浓度和稀释牛奶中低至0.4%的尿素浓度。因此,当无法获得昂贵设备时,这种技术可以成为一种方便的替代。

研究人员表示,它可以在任何地方进行。它不需要实验室或其他专门的流程,即使在偏远地区和农村地方也可以很容易使用。

研究人员认为,这种技术也有可能被扩展到测试其他饮料和产品中的掺杂物,这种方法可以用来检测挥发性液体中的杂质,可用于蜂蜜等产品。

此外,一旦所有掺杂物及其组合的模式被标准化,这种方法的简单性就会使其易于自动化。例如,这一切可以输入到一个图像分析软件,该软件会将样品的蒸发模式照片(即使是用手机拍摄的照片)与其他标准模式进行比较,以准确检测出存在的掺杂物。

接下来,研究人员考虑测试其他的掺杂物,例如形成类似牛奶的乳状液油和洗涤剂。研究团队计划在这个方向上继续探索,创建一个对应于不同浓度的不同掺杂物图案库。

题为Evaporation-Based Low-Cost Method for the Detection of Adulterant in Milk的相关研究论文发表在《美国化学会OMEGA刊》(ACS Omega)上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c03887

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