《Food Control》:A comprehensive review on emerging analytical techniques for the authenticity of red fruits’ juices
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摘要红色果汁因其潜在的健康益处而日益受到欢迎。随着掺假案例不断增多以及消费者意识的提高,对真伪鉴定的需求也在不断增长。多年来,许多技术被用于红色果汁的真伪鉴定。然而,仍有必要开发高效、可靠、经济且灵敏的分析方法,以保证果汁的质量和安全性。本文旨在概述红色果汁的真伪鉴定方法,并
摘要
红色果汁因其潜在的健康益处而日益受到欢迎。随着掺假案例不断增多以及消费者意识的提高,对真伪鉴定的需求也在不断增长。多年来,许多技术被用于红色果汁的真伪鉴定。然而,仍有必要开发高效、可靠、经济且灵敏的分析方法,以保证果汁的质量和安全性。本文旨在概述红色果汁的真伪鉴定方法,并为选择技术以评估果汁真实性提供指导。本文回顾了传统的分析方法,即感官分析和理化分析,以及新型技术,即靶向与非靶向分析、破坏性与非破坏性技术、机器学习以及新兴和先进的分析技术。在靶向和非靶向标志物的代谢组学中,讨论了酚类化合物、有机酸、氨基酸和蛋白质、糖类、元素分析、DNA、稳定同位素以及农用化学品残留。对破坏性与非破坏性技术,包括光谱学(紫外和荧光光谱、红外光谱、拉曼光谱和核磁共振光谱)、质谱和色谱(气相色谱和液相色谱)进行了回顾。此外,本文还讨论了化学计量学方法、人工智能和机器学习在果汁真伪鉴定中的应用、多模态方法、先进的便携式工具、工业应用以及实时监控。本文概述了掺假检测的原理、性能和应用,以及不同分析方法的优缺点。
章节摘要
食品掺假
食品是每个生命体的基本需求之一,由水、碳水化合物、脂肪和蛋白质组成,动物(包括人类)出于营养或享乐目的摄入这些食品(Zinedine等,2007)。食品产品长期以来容易受到掺假或用低质量、廉价的原料进行欺诈性混合。根据全球食品安全倡议(GFSI)的定义,食品欺诈,也称为经济动机掺假(EMA),是"一个涵盖性术语,包含
红色果汁中的食品欺诈
果汁和果酱等水果类产品因其高营养价值而日益重要。由于水果汁日益增长的需求,尤其是树莓和石榴等红色果汁,因其高碳水化合物含量和抗氧化价值,成为食品欺诈或掺假的目标。苹果汁和樱桃汁等其他红色果汁也遭到掺假(M. E. Dasenaki & Thomaidis,2019)。最常见的掺假方法包括
方法:文献检索与筛选标准
在本文献综述中,使用不同的搜索引擎(包括PubMed和Google Scholar)选取了与红色果汁真伪鉴定相关的同行评审文章。检索使用了以下关键词:"红色果汁"、"红色水果饮料"、"樱桃汁"、"葡萄汁"、"石榴汁"、"紫外-可见光"、"紫外-可见光谱"、"红色果汁真伪鉴定"、"代谢组学"、"靶向与非靶向分析"、"破坏性与
真伪鉴定分析
由于食品欺诈可能造成严重的健康危害,这是消费者(Visciano & Schirone,2021)以及生产者、零售商和监管机构(Robson等,2021)主要关注的问题。它会影响消费者对产品质量的信心,因此市场增长缓慢并最终被摧毁。因此,应实施适当的真伪鉴定方法来检查食品质量。所涉及的有传统和新型技术(Abbas等,2018)。
光谱技术
光谱方法,包括紫外-可见光谱、荧光光谱、红外(IR)光谱、拉曼光谱和核磁共振(NMR)光谱,经常用于食品指纹识别。最新研究表明,将光谱方法与多元数据分析结合使用,在识别掺假和确保食品可靠性方面非常有效(Zielinski等,2014)。非靶向指纹分析是化学轮廓分析的有用替代方法,因为它能快速获取食品指纹,使用
机器学习(ML)概述
代谢组学和其他分析技术会产生大量复杂的数据,但没有通用的提取和分析软件。机器学习(ML)可以创建模型来管理海量数据并解决复杂问题(Taheri等,2025)。机器学习涉及创建和使用数据驱动的算法(Meenakshi,2020)。Wu等(2022)定义了几种构建能够自主学习并随经验提升的计算机模型的方法,这个过程是
多模态与数据融合方法
单一的分析平台通常无法覆盖果汁真伪鉴定所需的所有方面,尤其是在复杂基质中。因此,整合互补技术的多模态方法可以提高真伪鉴定和分类性能(Xiao等,2025)。例如,电子鼻可以检测光学或光谱传感器可能遗漏的腐败挥发性物质;光学成像在检测可见缺陷或异物方面表现优异;光谱学可以检测分子组成
工业应用与实时监控
本综述中讨论的大多数技术都是基于实验室的,为了未来实现工业应用,需要确保其可扩展性、自动化和实时监控能力。
在线过程分析技术(PAT)允许对样品在过程流中的变化以及最终果汁质量进行实时监控。拉曼光谱、近红外/红外光谱、热成像、高光谱成像和超声等技术显示出在连续过程监测方面的强大潜力(Panikuttira & O'Donnell,2018)。
结论与展望
果汁是最常成为欺诈和掺假目标的食物商品之一。由于红色果汁具有潜在的健康益处,即对代谢障碍、癌症的影响以及抗炎和抗菌作用,它们正逐渐获得消费者的认可。随着这些果汁在全球需求和供应的增加,掺假案例也随之增多。为了保护消费者免受掺假和虚假标示果汁的危害,需要高效的控制措施
CRediT作者贡献声明
Muhammad Kamran Khan:撰写——审阅与编辑、监督、概念化。Hira Shahzadi:撰写——初稿、数据整理。Umber Shehzadi:调查研究。Fiza Aamir:数据整理。Saira Sattar:撰写——审阅与编辑。Isha Aslam:数据整理。Iraj Fatima:数据整理。Anum Nazir:撰写——审阅与编辑。
Muhammad Kamran Khan|Hira Shahzadi|Umber Shehzadi|Fiza Aamir|Saira Sattar|Isha Aslam|Iraj Fatima|Anum Nazir