SciAps LIBS-Analysegerät zur Lebensmittelauthentifizierung und Fingerabdruckerkennung

29 April 2023

Publikationen: Sungho Shin, Xi Wu, Valery Patsekin, Iyll-Joon Doh, Euiwon Bae, J. Paul Robinson, Bartek Rajwa. „Analytische Ansätze zur Lebensmittelauthentifizierung mittels LIBS-Fingerprinting“, Juli 2023, Band 205.

„LIBS hat in letzter Zeit aufgrund der geringen Testkosten und der erschwinglichen Instrumentierung große Aufmerksamkeit in der Lebensmittelwissenschaftsgemeinschaft auf sich gezogen. Kosteneffizienz und schnelle Analysen sind entscheidend, wenn es darum geht, Lebensmittelverfälschungen, Kontaminationen und Fehletikettierungen vor Ort zu erkennen.“

Abstrakt: Die laserinduzierte Durchbruchspektroskopie (LIBS) ist ein weithin anerkannter Ansatz zur Elementaranalyse, der aufgrund seiner schnellen Messfähigkeit und minimalen Anforderungen an die Probenvorbereitung in verschiedenen Untersuchungsbereichen eingesetzt wird. In jüngster Zeit ist das Interesse an den Anwendungen von LIBS im Bereich der Lebensmittelsicherheit und -qualität gestiegen. Angesichts der Tatsache, dass die meisten häufig verzehrten Lebensmittel nur geringe Spurenelementschwankungen aufweisen, ist die Entdeckung prädiktiver Spektralmuster durch multivariate Analyse für die Datenanalyse-Pipeline von entscheidender Bedeutung. Die Wirksamkeit multivariater Analysen und maschineller Lernalgorithmen zur Identifizierung der prädiktivsten Spektralmerkmale sowie zur Durchführung der Klassenerkennung und -klassifizierung wurde in diesem Artikel bewertet, wobei sowohl ein speziell entwickeltes Tisch-LIBS-System als auch ein im Handel erhältliches tragbares System verwendet wurden. Das Ziel dieser Studie bestand insbesondere darin, die Leistung der Auswahl spektraler Variablen mithilfe der multinomialen logistischen Regression mit elastischem Netz zu bewerten. Die Datenverarbeitungspipeline und die LIBS-Hardware wurden im Zusammenhang mit der Authentifizierung und Identifizierung von Lebensmitteln evaluiert, einem aufstrebenden Forschungsgebiet, das sich mit dem Problem des Lebensmittelbetrugs befasst. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Klassifizierung von Lebensmittelproben mit sorgfältig ausgewählten weniger Variablen die Überanpassung des Modells verringert und die Genauigkeit der LIBS-Musterklassifizierung verbessert. Im weiteren Sinne unterstützen die Ergebnisse die weitere Entwicklung von vor Ort einsetzbaren, tragbaren LIBS-Geräten, die für Aktivitäten zur Lebensmittelauthentifizierung und Fingerabdruckmessung konzipiert sind.

Zugang zur Veröffentlichung: https://doi.org/10.1016/j.sab.2023.106693

Über diese Zeitschrift: Spectrochimica Acta Teil B: AtomicSpectroscopy ist für die schnelle Veröffentlichung von Originalarbeiten und Rezensionen in den folgenden Bereichen gedacht: Atomemissionsspektroskopie (AES), Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) und Atomfluoreszenzspektroskopie (AFS); Massenspektrometrie (MS); Laserinduzierte Atomspektroskopie; und Röntgenspektrometrie. Zur Veröffentlichung können Manuskripte eingereicht werden, die sich mit (i) Grundlagen, (ii) Methodenentwicklung, (iii) Instrumentierung und (iv) Anwendungen befassen.

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