Identification of honey by sugar content using digital coloriometry and near IR FTIR spectroscopy | Идентификация меда по содержанию сахаров с использованием методов цифровой цветометрии и ближней ИК-Фурье-спектроскопии

English. A possibility of using a hand-made colorimetric device for detecting honey adulteration using diffuse reflectance of UV and IR radiation of LEDs from the analyzed samples was investigated. Twenty five samples of monofloral honey (buckwheat, linden, flower, chestnut, etc.) were used as objects of the study. The analytical signal (digital values of RGB channels) was determined using smartphone cameras via mobile applications. IR spectra in the near IR range (4000–100001/ cm) were obtained using an IR Fourier spectrometer with a NIRA adapter, which allows obtaining diffuse reflectance spectra of solid samples. The XLSTAT, TQ Analyst, and the Unscrambler X software and the principal component analysis (PCA) were used to process the data array. The identification features of adulteration were the location of clusters for individual types of honey depending on the sugar content on the PCA graphs. It has been established that chemometric analysis of variables in the colorimetric method (RGB fluorescence values, diffuse reflectance of LED radiation with wavelengths of 365, 390, 850 nm) in combination with the determination of sucrose, glucose and fructose content allows establishing honey adulteration by the carbohydrate content. The working efficiency of the colorimetric method is satisfactorily confirmed by near-region Fourier-transform infrared spectroscopy. It has been revealed that the sample falling into quadrants I (colorimetry) and II (IR spectroscopy) clearly indicates adulteration, while falling into quadrants III (colorimetry) and IV (IR spectroscopy) leads to questionable results and requires further studying by other methods.

Russian. Исследована возможность применения изготовленного вручную цветометрического устройства для определения фальсификации меда с помощью диффузного отражения УФ- и ИК-излучения светодиодов от анализируемых образцов. Объектом исследования служили 25 проб монофлорного меда (гречишный, липовый, цветочный, каштановый и др.). Аналитический сигнал (цифровые значения каналов RGB) определяли с помощью камер смартфонов через мобильные приложения. ИК-спектры в ближней области ИК-диапазона (4000–10000 1/см) получали с помощью ИК-Фурье-спектрометра с приставкой NIRA, позволяющей получать спектры диффузного отражения твердых проб. Для обработки массива данных использовали программное обеспечение XLSTAT, TQ Analyst и The Unscrambler X и метод главных компонент (PCA). Идентификационными признаками фальсификации было расположение кластеров для отдельных видов меда в зависимости от содержания сахаров на графиках РСА. Установлено, что хемометрический анализ переменных в цветометрическом методе (значения RGB флуоресценции, диффузного отражения излучения светодиодов с длинами волн 365, 390, 850 нм) в сочетании с определением содержания сахарозы, глюкозы и фруктозы позволяет установить фальсификацию меда по содержанию углеводов. Работоспособность цветометрического метода удовлетворительно подтверждена ИК-Фурье-спектроскопией в ближней области. Выявлено, что попадание пробы в I (цветометрия) и II (ИК-спектроскопия) квадрант однозначно свидетельствует о фальсификации, а попадание в III (цветометрия) и IV (ИК-спектроскопия) квадрант приводит к сомнительным результатам и требует дополнительных исследований другими методами.