کشف تقلب در روغن آرگان با استفاده از دماغ الکترونیکی و زبان الکترونیک ولتامتریک (قسمت یک)

چکیده: کشف تقلب روغن آرگان یکی از جنبه های مهم کنترل کیفی آن است. به دنبال اعمال تقلب، کنترل کیفیت محصول و حفظ حقوق مشتری اجباری است. هدف این مطالعه پی بردن به تقلب و میزان روغن آفتاب گردان اضافه شده به روش زبان الکترونیک ولتامتریک و دماغ الکترونیکی بر اساس اکسید فلز حس گر نیمه رسانا و تکنیک های الگوی شناختی است. آنالیز داده ها با استفاده از سه نوع الگوی شناختی انجام شد: آنالیز اجزای اصلی (PCA)، آنالیز فاکتورهای مبین (DFA)، و ماشین های حامی ناقل (SVMs). نتایج عالی در تمایز روغن آرگان خالص و مخلوط با روغن آفتاب گردان به دست آمد. بر اساس اطلاعات ما، این اولین تلاش برای نشان دادن این مطلب است که ترکیبی از زبان الکترونیک ولتامتریک و دماغ الکترونیکی می تواند در تشخیص تقلب موفق و موثر باشد.

  1. مقدمه

روغن آرگان یک روغن گیاهی است که اخیرا بسیار فراگیر شده است. روغن آرگان که از پرس کردن دانه آرگان به دست می آید، یکی از محصولات رایج کشور مراکش است. در حقیقت، درخت آرگان بومی مراکش است و در جای دیگری رشد نمی کند. جنگل های آرگان با مساحتی معادل ۸۰۰۰۰ هکتار، خاک های حاصل خیز دره Souss را می پوشاند، منطقه ای که دارای تپه های کوچک در کوهستان های Anti-Atlas است و در مناطق حاره ای بین Essaouira و Agadir قرار گرفته است. روغن آرگان به دنبال یک فرآیند چند مرحله ای از میوه درخت آرگان تهیه می شود (Argania  spinosa  (L.)  Skeels). این روغن دارای کاربرد خوراکی یا آرایشی بهداشتی است. هنگامی که هسته ها میوه اندکی قبل از روغن گیری، برشته می شوند، روغن آرگان خوراکی اخذ می شود. با این وجود، هسته های نارس نیز برای مصارف آرایشی بهداشتی روغن گیری می شوند. برای صده ها، روغن گیری آرگان نقش بسیار مهمی را در اقتصاد مراکش بازی کرده است و امروزه تولید سالیانه این رو بالغ بر ۴۰۰ تن در سال شده است. روغن آرگان نسبتا یک محصول بین المللی نوظهور است که فقط توسط مراکش به سایر نقاط صادر می شود. می توان تصور کرد که حتی در آینده بسیار نزدیک صادرات نیز بیشتر می شود به دلیل قیمت بالا، جرایمی مانند تقلب از طریق افزودن روغن های ارزان قیمت زیاد رخ می دهد. تقلب فرآیندی با عنوان کاهش کیفیت یا ماهیت یک ماده با افزودن مواد خارجی و ارزان قیمت به آن تعریف می شود و از طرفی با حذف ویتامین ها و مواد ارزشمنده ماده اصیل همراه است. تقلب و افزودن روغن های گیاهی ارزان قیمت به روغن های ارزشمند از مشکلات اصلی تامین کنندگان روغن، فروشندگان و مصرف کنندگان است. چندین روش برای کشف تقلب روغن های با کیفیت مانند کروماتوگرافی با عملکرد بالا (HPLC)، میکرو استخراج فاز جامد، همراه با طیف سنج جرمی (SPME-GC-MS)، جرم نگاری زمانی (MALDI-TOF-MS)، طیف نگاری Raman، طیف نگاری با اشعه مادون قرمز، فلورسانس و مغناطیس هسته ای وجود دارد. اخیرا تقلب در روغن آرگان موضوع چند تحقیق بوده است و روش inductively  coupled  plasma  optical  emission  spectrometry (ICP-OES) در آنها استفاده شده است. اما اغلب این روش ها زمان بر و پرهزینه هستند و در صنعت مواد غذایی قابل استفاده نمی باشند. بنابراین یک تقاضای عظیم برای روش ساده و ارزان قیمت وجود دارد، به طوری که برای کنترل کیفیت مواد غذایی موثر و کارامد باشد. به همین منظور، تکنیک های مبتنی بر دماغ الکترونیکی و زبان الکترونیکی که تقریبا مقلد حس بویایی و چشایی انسان هستند برای کشف تقلب روغن ها و برخورد با مشکلات ناشی ار تقلب استفاده شده اند. در حقیقت، زبان و دماغ الکترونیکی این توانایی را دارد تا انواع روغن های گیاهی را تمییز دهند و در برخی موارد تقلب را کشف کند. با این وجود، هیچ پژوهشی استفاده از این دو را برای کشف تقلب در روغن آرگان هدف قرار نداده است. بر اساس اطلاعات موجود، این اولین باری است که  زبان و دماغ الکتریکی برای سنجش میزان تقلب در روغن آرگان به کاربرده شده است. این مقاله به بررسی توانایی تکنیک زبان و دماغ الکتریکی در شناسایی مقدار روغن آفتاب گردان افزوده شده به روغن آرگان می پردازد.  اطلاعات حاصل از سیستم های الکترونیک به عنوان اثر انگشت مد نظر گرفته می شود، که می تواند توسط الگوهای شناختی قدرتمند تفسیر شود، روش هایی نظیر: آنالیز اجزای اصلی (PCA)، آنالیز فاکتورهای مبین (DFA)، و ماشین های حامی ناقل (SVMs).