Raman'lı Tarifler
22 Şub 2021
Ürün
Makaleyi paylaş
Geçtiğimiz yıl boyunca çoğumuz mutfakta her zamankinden daha fazla zaman geçirdik ve mutfak becerilerimizi çeşitli derecelerde başarıyla (yeniden) keşfettik. Evden çalışma kuralları, online eğitim ve bar ile restoranların yaygın olarak kapatılması nedeniyle normal sosyal yaşamlarımız kısıtlandığından beri, kilerlerimiz bir yıldır (ve hâlâ devam ediyor) dolu kaldı, ocaklarımız da hiç sönmedi.
Evde yemek pişirmek pek çok anlama gelebilir. Bazıları yemeklerini hazırlamak için «Şef Mike»e (yani mikrodalgaya) güvenirken, diğerleri ise sıradan malzemeleri üst düzey mutfak yemeklerine dönüştürüyor. Ancak çoğu kişi, lezzetli ve besleyici yemeklerin anahtarının taze, yüksek kaliteli malzemeler olduğu konusunda muhtemelen hemfikirdir.
Bugün menünüzde neler var? Kahvaltıda belki bir dilim kızarmış ekmek ve taze sıkılmış portakal suyu, öğle yemeğinde domatesli ve peynirli bir kiş, akşam yemeğinde ise bir kadeh kaliteli şarap eşliğinde tavada sotelenmiş sebzeler. Acıktınız mı?
Yiyecekler hakkında bu kadar çok konuşulurken, mutfakta kullandığınız malzemelerin en yüksek kalitede olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Marketlere, markalara ya da yerel pazardaki çiftçilere güveniyor olabilirsiniz, ancak gıda kalitesini belirleyen çeşitli parametrelerin nasıl ölçüldüğünü biliyor musunuz?
Gıda kalitesini hızlı, tahribatsız ve spesifik bir şekilde test etmeyi sağlayan bir teknik bulunmaktadır: Raman spektroskopisi. İster meyve veya sebzelerin olgunluk derecesini belirlemek, ister baharatlarda veya süt ürünlerinde sahtecilik olup olmadığını tespit etmek, ister gıdalarda yasaklanmış pestisitlerin bulunup bulunmadığını kontrol etmek isteyin, Raman spektroskopisi gıda kalitesi analizinde en ileri teknolojiyi temsil etmektedir.
Raman spektroskopisi konusundaki bilgilerinizi tazelemek istiyorsanız, bu tekniğin tarihçesine de yer veren MIRA hakkındaki önceki blog yazımıza bir göz atabilirsiniz.
Raman spektroskopisi ile SERS arasındaki farklar konusunda kafanız mı karıştı? Yalnız değilsiniz! Bu iki teknikle ilgili blog yazımızı okuyarak avantajlarını öğrenebilirsiniz.
Raman ve SERS… Aralarındaki Fark Nedir?
Burada, gıda kalitesi sorunlarını ele almak amacıyla Raman spektroskopisi ve Metrohm Grubu şirketlerinden B&W Tek ile Metrohm Raman’ın taşınabilir cihazlarını kullanan bilim camiasından, hakemli makalelerden bir seçkiyi sizlerle paylaşıyoruz. Afiyet olsun!!
Başlangıç
Başlangıç olarak, çıtır çıtır ekmek çubuklarını atıştırırken arkadaşınızla bir şişe kırmızı şarap paylaşmak ilginizi çekebilir. Kırmızı şaraplar, kırmızı üzüm çeşitlerinden üretilmektedir; renkleri, ezme işlemi sırasında kabukların şekerli meyve suyuna demlenmesiyle elde edilmektedir. Üzüm kabuklarından elde edilen fenolik bileşikler insan sağlığına faydalı olabilir ve Raman spektroskopisi ile tespit edilebilmektedir [1].
Raman spektroskopisi ile içeceklerde sadece faydalı bileşikler değil, zararlı kirleticiler de ölçülebilmektedir. SERS yöntemi kullanılarak şarapta mantar öldürücüler de tespit edilebilmektedir.
Daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız ücretsiz Uygulama Notumuzu indirebilirsiniz.
Aşağıdaki videomuzu izleyerek, alkollü içeceklerdeki metanolün numune hazırlığı gerektirmeden – doğrudan şişeden – nasıl hızlı bir şekilde ölçüldüğünü öğrenebilirsiniz!
Yolda iken ya da o anda yemek pişirmek istemediğinizde hazır gıdalarla atıştırmak, hepimizin yaptığı bir şeydir. Bu gıdaların çoğunda, özellikle uzun raf ömrüne sahip olanlarda, nem seviyeleri asgari düzeyde tutulmaktadır. Belirli seviyelerin üzerindeki su içeriği, zararlı bakterilerin üremesine yol açmakta; bu da, tüketmeden önce paketli gıdaların son kullanma tarihine her zaman bakılması gereken başlıca nedenlerden biridir. Kontamine gıdaların tüketilmesi ciddi hastalıklara ve hatta ölüme neden olabilmektedir. SERS [2] teknolojisi kullanılarak, bu tür düşük nemli gıdaların (LMF’ler) zararlı düzeyde bakteri içerip içermediğinin belirlenmesi mümkündür.
Bu iki uygulamanın başka ne gibi ortak noktaları var? Her ikisi de B&W Tek’in taşınabilir i-Raman Plus cihazını kullanmaktadır. Daha fazla bilgi için aşağıdaki ücretsiz Uygulama Notumuzu indirebilirsiniz.
Kontamine Alkollü İçeceklerde Metanol Miktarının Belirlenmesi için Taşınabilir Raman
Ana Yemek
Ne yemek istediğinize bağlı olarak her şey mümkün. Bugün menüde domates, sebzeler, baharatlar, belki et (eğer yiyorsanız) ve nişastalı bir yiyecek var; bunlar hemen hemen her türlü yemeğe dönüştürülmeye hazır.
Taze gıdaların en olgun durumda olup olmadığını belirlemek, sadece renk değişikliğiyle sınırlı olmayan, zorlu bir süreç olabilir. Bir meyve veya sebzenin olgunluğu, antioksidan içeriğinin yanı sıra besin maddelerini ve diğer faydalı bileşikleri de göstermektedir. B&W Tek i-Raman Pro gibi taşınabilir Raman spektroskopisi [3], cihazları ile olgunlaşma sürecini izlemek mümkündür.
Bazılarımız yemeklerimizin biraz acı olmasını severiz. Ne yazık ki, biber tozu (bazen cayenne tozu olarak da bilinir) gibi baharatların sahte olarak üretilmesi yaygın bir durumdur; zira insan sağlığını tehlikeye atarak daha fazla kâr elde etmek amacıyla bu baharatlara ucuz ve zararlı renklendiriciler eklenmektedir. Bu sentetik boyalar, SERS [4] ile eser miktarlarda bile kolayca tespit edilebilmektedir.
SERS ile cayenne tozundaki eser miktardaki Rodamin B'nin tespiti hakkında daha fazla bilgi edinmek için ücretsiz Uygulama Notumuzu buradan indirebilirsiniz.
MISA ile Cayenne Tozundaki Rodamin B'nin Eser Miktarda Tespiti
Bazı peynir türleri, görünüşte sadece bir tutam kadar olmasına rağmen yüksek bir fiyata satılmaktadır. Bunlardan biri, çeşitli üretim kurallarına uygun olarak üretilen ve Korunan Coğrafi İşaret (PDO) kalite işaretine sahip bir İtalyan peyniri olan Parmigiano Reggiano dur. Bu peynirler sahteciliğe maruz kalmaktadır; ancak neyse ki, el tipi Raman spektroskopisi kullanılarak numuneye zarar vermeden yerinde kolayca tespit edilebilmektedir [5].
Etin fiyatı, aynı hayvan kaynağına, kesime ve porsiyon büyüklüğüne sahip olsa bile çeşitli nedenlere göre değişiklik göstermektedir. Bunlar arasında etin menşei ve üretim şekli (örneğin, organik mi yoksa endüstriyel çiftlik üretimi mi) yer almaktadır.
Metrohm Raman’ın MIRA gibi taşınabilir Raman sistemleri [6] ile birinci sınıf et ürünleri ile daha düşük kaliteli ürünler arasındaki farkı belirlemek mümkündür. B&W Tek’in i-Raman Plus .gibi taşınabilir Raman cihazları [7] ile sadece bu farklar değil, üretim süreci boyunca etin tazeliği de ölçülebilmektedir.
Yüksek sıcaklıklarda dumanlanma noktası düşük olan düşük kaliteli yemeklik yağların kullanılması, pişirme sırasında oluşan zararlı yan ürünlerin tüketilmesine yol açabilmektedir. Eski yağlar, yaşlanma sürecinin bir sonucu olarak daha düşük antioksidan içeriğine sahiptir ve antioksidan özellikleri kaybolduğunda ekşimeye başlayabilir. Bu nedenlerle, antioksidanlarla dolu yüksek kaliteli yemeklik yağlar çok daha değerlidir, ancak aynı zamanda daha ucuz bileşenlerle karıştırılmaya da açıktır. Raman spektroskopisi [8] ile sadece yemeklik yağların saflığını belirlemekle kalmaz, aynı zamanda farklı yağ türlerinin ısı kararlılığını da belirlemek mümkündür [9].
Raman spektroskopisi ile yemeklik yağların analizi hakkında daha fazla bilgi için, aşağıdaki ücretsiz Uygulama Notlarımızı ve White Paper yayınlarımızı indirebilirsiniz!
Taşınabilir Raman Spektrometresi Kullanılarak Yemeklik Yağların Hızlı Bileşen Analizi
MISA ile Zeytinyağında Fenthion'un İz Miktarında Tespiti
White Paper: Raman Spektroskopisi ile Yemeklik Yağların Kolay Doğrulaması
Tatlı
Akşam yemeği bittikten sonra, damak tadını temizlemek için çay gibi sıcak bir içecek iyi gelebilir. Güvenilir bir organik markadan satın almak dışında, çayın yasaklanmış pestisitler içermediğinden nasıl emin olabilirsiniz? SERS, çay yapraklarındaki bu tür maddelerin hızlı bir şekilde tespit edilmesini sağlar [10].
Çay yapraklarındaki herbisitler gibi yasadışı bileşiklerin tespit edilmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için ücretsiz Uygulama Notumuzu buradan indirebilirsiniz.
Çayınıza koyduğunuz veya tatlılarınızın üzerine döktüğünüz bal da sahteciliğe maruz bırakılabilir. Çiçek türüne veya balın menşeine bağlı olarak, aynı hacimdeki balın fiyatları büyük ölçüde farklılık gösterebilmektedir. Bazı bal türleri (örneğin Manuka balı) belirli sağlık yararları sağladığını iddia etmektedir; bu nedenle, ucuz tatlandırıcılar (örneğin yüksek fruktozlu mısır şurubu) içeren birçok düşük kaliteli ürün, bu tür bal olarak yanlış etiketlenerek, durumdan habersiz tüketicilere daha yüksek bir fiyattan satılmaktadır. Raman spektroskopisi ile balın sahteciliğini [11] ve hatta botanik kökenini [12] tespit etmek mümkündür.
Sadece çay ve bal değil, kahve ve içine eklenen süt de çeşitli kalite göstergelerini ve katkı maddelerini belirlemek amacıyla Raman spektroskopisi ile analiz edilebilmektedir.
Sütün protein içeriği, melamin ilavesiyle sahte bir şekilde artırılabilmektedir. Böbrek hasarına bağlı ölümlere yol açan skandallar nedeniyle, bu bileşik artık süt ürünlerinde izlenmektedir. Melamin [13] ve sağlığa zararlı etkiler yaratabilecek diğer maddeler [14], SERS yöntemi ile sütte kolayca tespit edilebilir.
Melamin hakkında ve SERS ile nasıl ölçüleceği konusunda daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Daha fazla bilgi için aşağıdaki ücretsiz Uygulama Notu'muza göz atabilirsiniz.
MISA Yöntemiyle Süt Ürünlerinde Melamin İz Tespiti
Kahvedeki alkaloid trigonellinin hızlı tespiti hakkında bilgi edinmek için aşağıdaki ücretsiz Uygulama Notu'muzu indirebilirsiniz; bu maddenin konsantrasyonu, çekirdekler ne kadar koyu kavrulursa o kadar azalmaktadır.
Kahve Kalite Göstergesi Olan Trigonellinin Hızlı ve Seçici Tespiti
Meyve ve sebzelerin olgunluk derecesi, sadece yemek planlaması açısından önemli bir bilgi olmakla kalmaz, aynı zamanda gıda nakliyesi için de hayati öneme sahiptir. Çabuk bozulan meyve ve sebzeler, varış noktasına en iyi durumda ulaşabilmeleri için genellikle olgunlaşmamış halde sevk edilmektedir. Narenciye meyvelerinin tazeliği, karotenoid içeriği ölçülerek taşınabilir Raman cihazları ile belirlenebilmektedir [15].
Tazeliğin yanı sıra, SERS yöntemi kullanılarak meyvelere pestisit, mantar ilacı, herbisit veya diğer zararlı maddelerin uygulanıp uygulanmadığını tespit edilmesi de mümkündür [16].
MISA ile farklı meyvelerdeki bu tür maddelerin tespitine ilişkin aşağıdaki ücretsiz Uygulama Notları seçkimize göz atın.
Elmalarda Thiram’ın İz Miktarının Tespiti
Sonuç
Raman spektroskopisi sayesinde, şişeleri açmaya veya numuneleri bozmadan birçok gıda kalitesi parametresi hızlı ve kolay bir şekilde ölçülebilmektedir. Taşınabilir ve el tipi cihazlar sayesinde ölçümler neredeyse her yerde kolayca gerçekleştirilebilir.
Bilgi birikiminiz
Raman spektroskopisi ile hızlı gıda analizi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz
Referanslar
[1] Dranca, F.; Oroian, M. Kinetic Improvement of Bioactive Compounds Extraction from Red Grape (Vitis vinifera Moldova) Pomace by Ultrasonic Treatment. Foods 2019, 8, 353. doi:10.3390/foods8080353
[2] Pan, C.; Zhu, B.; Yu, C. A Dual Immunological Raman-Enabled Crosschecking Test (DIRECT) for Detection of Bacteria in Low Moisture Food. Biosensors 2020, 10, 200. doi:10.3390/bios10120200
[3] Trebolazabala, J.; Maguregui, M.; Morillas, H.; et al. Portable Raman spectroscopy for an in-situ monitoring the ripening of tomato (Solanum lycopersicum) fruits. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2017, 180, 138–143. doi:10.1016/j.saa.2017.03.024
[4] Lin, S.; Hasi, W.-L.-J.; Lin, X.; et al. Rapid and sensitive SERS method for determination of Rhodamine B in chili powder with paper-based substrates. Analytical Methods 2015, 7, 5289–5294. doi:10.1039/c5ay00028a
[5] Li Vigni, M.; Durante, C.; Michelini, S.; et al. Preliminary Assessment of Parmigiano Reggiano Authenticity by Handheld Raman Spectroscopy. Foods 2020, 9(11), 1563. doi:10.3390/foods9111563
[6] Logan, B.; Hopkins, D.; Schmidtke, L.; et al. Authenticating common Australian beef production systems using Raman spectroscopy. Food Control 2021, 121, 107652. doi:10.1016/j.foodcont.2020.107652
[7] Santos, C; Zhao, J.; Dong, X.; et al. Predicting aged pork quality using a portable Raman device. Meat Science 2018, 145, 79–85. doi:10.1016/j.meatsci.2018.05.021
[8] Liu, Z.; Yu, S.; Xu, S.; et al. Ultrasensitive Detection of Capsaicin in Oil for Fast Identification of Illegal Cooking Oil by SERRS. ACS Omega 2017, 2, 8401–8406. doi:10.1021/acsomega.7b01457
[9] Alvarenga, B.; Xavier, F.; Soares, F.; et al. Thermal Stability Assessment of Vegetable Oils by Raman Spectroscopy and Chemometrics. Food Analytical Methods 2018, 11, 1969–1976. doi:10.1007/s12161-018-1160-y
[10] Yao, C.; Cheng, F.; Wang, C.; et al. Separation, identification and fast determination of organophosphate pesticide methidathion in tea leaves by thin layer chromatography–surface-enhanced Raman scattering. Analytical Methods 2013, 5, 5560. doi:10.1039/c3ay41152d
[11] Li, S.; Shan, Y.; Zhu, X.; et al. Detection of honey adulteration by high fructose corn syrup and maltose syrup using Raman spectroscopy. Journal of Food Composition and Analysis 2012, 28, 69–74. doi:10.1016/j.jfca.2012.07.006
[12] Oroian, M.; Ropciuc, S. Botanical authentication of honeys based on Raman spectra. Journal of Food Measurement and Characterization 2017, 12, 545–554. doi:10.1007/s11694-017-9666-3
[13] Nieuwoudt, M.; Holroyd, S.; McGoverin, C.; et al. Rapid, sensitive, and reproducible screening of liquid milk for adulterants using a portable Raman spectrometer and a simple, optimized sample well. Journal of Dairy Science 2016, 99, 7821–7831. doi:10.3168/jds.2016-11100
[14] Lin, X.; Hasi, W.-L.-J.; Lou, X.-T.; et al. Rapid and simple detection of sodium thiocyanate in milk using surface-enhanced Raman spectroscopy based on silver aggregates. Journal of Raman Spectroscopy 2014, 45, 162–167. doi:10.1002/jrs.4436
[15] Nekvapil, F.; Brezestean, I.; Barchewitz, D.; et al. Citrus fruits freshness assessment using Raman spectroscopy. Food Chemistry 2018, 242, 560–567. doi:10.1016/j.foodchem.2017.09.105
[16] Xie, J.; Li, L.; Khan, I.; et al. Flexible paper-based SERS substrate strategy for rapid detection of methyl parathion on the surface of fruit. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2020, 231, 118104. doi:10.1016/j.saa.2020.118104
