Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, №4.

Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 4. С. 450-460. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-4-450-460 Введение Идентификация продуктов питания, лекарственных средств, фармацевтических и косметических препаратов, промышленных материалов в настоящее время используется в различных областях человеческой деятельности. Она необходима при контроле технологических операций, определении качества конечной продукции, для установления фальсификации отдельных видов товаров. Интенсификация промышленного производства требует внедрения быстрых аналитических методов, преимущественно используемых в условиях добычи сырья или фабричного производства. В пищевой промышленности, в частности в рыбной отрасли, надежная и оперативная идентификация продукции актуальна в связи с наблюдаемой подменой дорогих ценных пород рыб низкосортными. Одним из современных инструментальных экспресс-методов количественного и качественного анализа различных объектов является спектроскопия в ближней инфракрасной (БИК) области (Zhuang et al., 201 7). В некоторых публикациях возможности БИК спектроскопии продуктов занижаются. Например, подчеркивается, что "...возможность применения указанных методов для идентификации видов рыб весьма сомнительна. Дифференцирование здесь проводится с помощью анализа различий в жирно-кислотном составе, составе белков и содержании влаги. Обычно проблема установления идентичности вида рыбы сводится к различению видов в рамках семейства, а показатели видов в рамках семейства практически идентичны" (Куприна, 2015). Тем не менее БИК спектроскопия в настоящее времянаходит все большее применение для идентификации и аутентификации близких организмов, в некоторых случаях являясь экспресс-методом, заменяющим генетический анализ. Замена такого дорогостоящего и имеющего большую продолжительность аналитического метода как генетический анализ альтернативным экспресс-методом является весьма актуальной. Наибольшее число научных исследований посвящено применению БИК спектроскопии для идентификации различных растений (Jiang et al., 2017; Sedjoah et al., 2020; Spectroscopic methods..., 2017; Sun et al., 2020), лекарственных трав (Li et al., 2018), сортов древесины (Lazarescu et al., 2017; Ma et al., 2019). Описано применение БИК спектроскопии для классификации и идентификации сельскохозяйственных растений и плодов, например, образцов яблок разного географического происхождения и сортов (Luo et al., 2011; Wu et al., 2016), нектаринов (Munera et al., 2018), сортов чая (Ning et al., 2012; Wu et al., 2016), кофе (Okubo et al., 2019). Метод применяется также для идентификации видов насекомых и их географических штаммов (Cao et al., 2015; De Azevedo et al., 2019). Имеются данные об эффективности применения БИК спектроскопии для распознавания мяса и выявления фальсификации продукции при замене одних сортов мяса другими, более дешевыми. Авторы показали эффективность применения БИК спектроскопии для идентификации замороженного и термически обработанного мяса (Downey et al., 2007). Сообщается об идентификации и количественной оценке фальсификации говяжьего фарша мясом индейки (Alamprese et al., 2016), идентификации и аутентификации различных видов мясных мышц на примере мышц говядины, баранины, свинины и курицы. Показаны достоверные отличия белого мяса по сравнению с красным, мяса птицы и свинины, говядины и баранины, а также мяса курицы и индейки (Cozzolino et al., 2004). Спектроскопия отражения в ближней ИК области предложена для выявления продуктов из генно - модифицированных организмов в основном растительного происхождения (Alishahi et al., 2010; Zhang et al., 2015), что говорит об эффективности метода. Не вдаваясь в детальную связь БИК спектров диффузионного отражения с химическим строением тканей организмов, авторы исследований анализируют наблюдаемые отличия в тонкой структуре спектра и устанавливают их связь с принадлежностью организма к определенному таксону. В нашей предыдущей работе была показана возможность использования БИК спектроскопии для идентификации таксонов морских рыб с точностью до отряда на примере 25 образцов морских рыб Северного промыслового бассейна (Новиков и др., 2020). Используя дискриминантный анализ БИК спектров отражения, удалось сгруппировать в неперекрывающиеся кластеры рыб разных видов, но принадлежащих одному отряду. Наибольший интерес представляет попытка классификации представителей одного семейства, но относящихся кразным видам. Видовые различия обычно менее заметны. Разные виды близки по строению тела, химическому составу, среде обитания. Поэтому их различение, особенно в пищевых продуктах, представляет определенную сложность. Обычно для идентификации применяется генетический анализ, а также используются некоторые другие биохимические и физико-химические методы: хроматографические, электрофоретические и спектральные ( Куприна, 2015 ). В настоящей работе для идентификации представителей разных видов рыб в пределах одного семейства мы использовали метод линейного дискриминантного анализа спектров отражения в ближней инфракрасной области. Во-первых, мы стремились подтвердить возможность применения этого метода в качестве альтернативы 451