Voedselfraude opsporen met een handzame scanner

Voedselfraude gebeurt wereldwijd op grote schaal. Vooral kruiden en specerijen zijn een geliefd doelwit voor fraudeurs. Onderzoekers van Wageningen University & Research ontwikkelden een slimme scanner en een database, waarmee je in de toekomst via je telefoon kan ontdekken of er gesjoemeld is met zwarte peper, kurkuma, kaneel en andere kruiden.

Voedselfraude is het opzettelijk veranderen, verkeerd voorstellen, verkeerd etiketteren, manipuleren of vervangen van een levensmiddel op elke plek in de hele keten van boer tot bord. Er wordt fraude gepleegd met grondstoffen (zoals zwarte peper), ingrediënten (kruidenmixen), het eindproduct of zelfs in de verpakking van het product.

Bij kruiden en specerijen gaat het vaak om vervanging van een grondstof door goedkopere ‘vulstoffen’ of een totaal ander (goedkoper) kruid. Dit gebeurt vooral bij gemalen producten omdat dan nauwelijks merkbaar is of er iets aan het zuivere product is toegevoegd. Specerijen zoals vanille en saffraan worden voor bijna dezelfde prijs verhandeld als zilver en goud. Met vervalsen kun je dus een flink fortuin verdienen.

Metadata

Via een onderzoek, gefinancierd door Topsector Agri & Food, is bekeken of fraude met kruiden voorspeld kan worden en of het mogelijk is om er snel achter te komen of er gesjoemeld is met de kruiden. Volgens Andries Koops, business developer bij Wageningen Food Safety Research, kun je op basis van metadata voorspellen wanneer er een grotere kans bestaat op gerotzooi met kruiden. “Je kijkt dan vooral naar de context van een product, niet naar het product zelf. Denk bijvoorbeeld aan gegevens over handel en voorraden, het weer, politieke onrust, oorlog of oogstopbrengsten. Als in een belangrijk productiegebied de specerijoogst bijvoorbeeld mislukt door droogte of enorme regenval, dan is het verstandig om er rekening mee te houden dat de beperkte oogst kan worden bijgemengd met goedkopere grondstoffen”

Gesjoemel

Als je kunt voorspellen wanneer er gesjoemeld gaat worden, dan is de volgende stap het checken: hoe kom je erachter of de kruiden en specerijen zuiver zijn of dat er is bijgemengd? De onderzoekers hebben hiervoor een handzame scanner ontwikkeld waarmee er met verschillende golflengten naar kruiden gekeken kan worden. Deze slimme scanner, met als bijnaam de Octopus, kijkt op drie verschillende manieren naar het materiaal: met zichtbaar licht, fluorescentie en bijna infrarood. “Met deze technieken kunnen we in het materiaal kijken en een fingerprint (spectrum) van de kruiden maken. We hebben honderden monsters zwarte peper en kurkuma, van zuiver tot aan bijgemengd, vanuit de hele wereld doorgemeten en de spectra in een database gestopt. Deze database laat zien of een nieuw spectrum binnen de referentiewaarde voor een zuivere specerij valt, of een outlyer is en dus verdacht. Judith Müller, een van de onderzoekers in dit project, vertelt dat je er zo snel achter komt of een product oké is of niet. “Als de specerij voor meer dan 2,5% is bijgemengd met materiaal dat er niet in thuishoort, dan kunnen we dat zien.”

Een volgende stap is het integreren van de scanner in een mobiele telefoon. Een inkoper van specerijen kan dan ter plekke – van India en Peking tot aan Rotterdam – een controle doen op de zuiverheid van het materiaal.

Database

Deze database bomvol kruidenspectra is tot stand gekomen door de partners in het project. Müller: “We hebben samen met zes kruidenbedrijven de afgelopen twee jaar monsters verzameld, doorgemeten en de spectra in een database opgeslagen. De volgende stap was het schrijven van een goed programma en het inbouwen van slimme algoritmes om onderscheid te kunnen maken tussen zuivere en frauduleuze monsters.”

Vulmiddelen

Een van die kruidenbedrijven is Nedspice. Ze hebben honderden monsters peper, kurkuma en kaneel aangeleverd om de database te vullen. Het gaat hierbij om de zuivere specerijen, maar ook om specerijen die voor het onderzoek zijn bijgemengd met bijvoorbeeld mais- of rijstmeel en papajazaadjes. Henri de Haan is Salesmanager bij Nedspice. Hij vertelt dat het vooral lastig was om de vulmiddelen te vinden. “Onze fabrieken staan in de landen waar we de specerijen groeien. We kopen ter plekke in bij lokale boeren en producenten, verwerken deze specerijen en exporteren ze vervolgens over de hele wereld. Doordat wij hele specerijen kopen van boeren en collectors die wij goed kennen, weten we heel goed waar het vandaan komt, waar het product groeide, en wat de risico’s zijn op vermenging.”

Wereldwijd probleem

Het bedrijf doet mee aan het onderzoek omdat fraude met kruiden een wereldwijd probleem is. “Het zorgt voor een ongelijk speelveld, het is niet wat de consument wil en het is niet goed voor het imago”, aldus De Haan. Hij is onder de indruk van het onderzoek. “Het is bijzonder dat je op drie verschillende manieren in een product kan kijken en er een model is gebouwd die met deze meetgegevens meteen een analyse kan doen: goed of niet-goed. Ik denk dat dit uiteindelijk het beste model in de wereld is om kruiden en specerijen te onderzoeken.”

Businessmodel

De samenwerking met de andere kruidenbedrijven is Nedspice goed bevallen. “We zitten met z’n allen in hetzelfde schuitje en delen dezelfde zorgen. Het is een precompetitief onderzoek waarin we elkaar verder helpen.” Maar naar het businessmodel van de ontwikkelde database is het volgens De Haan nog even zoeken. “Wij gaan niet al onze leveringen controleren, aangezien we weten wie er aanleveren. De vraag is nu hoe we de verdere ontwikkeling zo kunnen organiseren, dat deze methode veel gebruikt gaat worden. De waarde zit ‘m in het model: het is laagdrempelig, snel en goedkoop en moet vooral gebruikt worden om iedere vorm van vermenging zo snel mogelijk op te kunnen sporen.”

Zwarte peper

De onderzoekers zijn gestart met zwarte peper: één van de meest gebruikte specerij ter wereld. Het is goedkoop en wordt wereldwijd in grote hoeveelheden verhandeld. Ondanks de betaalbare prijs wordt peper volop ‘verdund’ met laagwaardige vulmiddelen. Dat loont omdat het in zulke grote hoeveelheden wordt gebruikt. De database voor zwarte peper is inmiddels klaar, die van kurkuma en kaneel zijn bijna klaar.

De scanner, een handzame versie van drie spectrofotometers is – nu nog – een experimenteel apparaat. “Deze handzame scanner is uiteindelijk een commercieel product, dat bedrijven kunnen kopen. De verbinding met de database ligt voorlopig nog in Wageningen: de data in de database geeft een oordeel: is het product goed of fout?”

Koops is ervan overtuigd dat de analyse binnen vijf a tien jaar ook mogelijk is met een smartphone. “De technologie is dan zo goedkoop, goed en klein genoeg om een scanner te kunnen integreren in een smartphone.. Ik verwacht dat we in de toekomst met een setje scanners op ons mobieltje de kwaliteit van een product kunnen analyseren en dat gaat verder dan alleen kruiden: is de kwaliteit van het vlees goed, is deze kiwi rijp en is de olijfolie echt?”

Het project Snelle onsite methode voor voedselveiligheid wordt uitgevoerd door: Catz, J.S. Polak Koninklijke Specerijenmaalderij, Nedspice EMEA, McCormick Foods (Ltd), Nutrilab, Verstegen Spices & Sauces en Vinoscent.