Лаборатория Университета Джорджии создала способ определения географического происхождения чеснока с помощью анализа микробиоты и машинного обучения — с целью противодействия продовольственному мошенничеству, сообщает EastFruit со ссылкой на FreshPlaza.

Исследования возглавил Сянъюй Дэн, профессор Центра безопасности пищевых продуктов УДЖ. Учёные изучили микробиоту — сообщество микроорганизмов, населяющих поверхность чесночных головок. Анализ уникальных бактериальных «отпечатков» на каждой луковице позволил установить регион, в котором был выращен чеснок. Поскольку головки созревают под землёй, они приобретают характеристики почвы — явление, известное как терруар.

Экономический ущерб от фальсификации продуктов

США устанавливают таможенную пошлину в размере 376% на чеснок, импортируемый из Китая, — для защиты отечественных производителей. Чтобы обойти этот сбор, недобросовестные поставщики сначала везут чеснок в третью страну, а затем экспортируют его в США, ложно указывая её страной происхождения. Подобная схема называется «транзитной переотправкой». Существующие методы проверки подлинности чеснока основаны на выявлении специфических химических соединений и металлов, что требует дорогостоящего оборудования и сложной подготовки образцов. По оценкам, такой вид мошенничества наносит мировой экономике ущерб от 10 до 15 миллиардов долларов ежегодно.

Машинное обучение как инструмент решения проблемы

В каждом регионе мира почва содержит характерные виды бактерий. Поскольку чеснок растёт под землёй и не проходит мойку перед продажей, на его кожуре сохраняется «след» этой почвы. Исследователи промывали образцы чеснока в стерильных пакетах с использованием специального раствора. Молекулярный «отпечаток» бактерий из промывочной жидкости загружался в базу данных, после чего ИИ определял происхождение чеснока с точностью 90%.

Ключевые выводы

На микроскопическом уровне злоумышленнику практически невозможно изменить бактериальный состав луковицы, не повредив сам продукт. Разработанный метод представляет собой более быстрый и экономичный инструмент для контролирующих органов — в частности, Таможенной и пограничной службы США — при проверке подозрительных партий товара и контроле за достоверностью маркировки.

Дальнейшие шаги

По словам Дэна, его команда продолжит изучать возможности применения микробиома в качестве микробного идентификатора пищевых продуктов.

«Параллельно с работой в области геномики и полногеномного секвенирования нас интересует применение микробиома в пищевой микробиологии. В отличие от ПГС, здесь пока сложно сформулировать чёткие и убедительные сценарии использования микробиома в пищевой промышленности», — отметил он.