Выявление поддельных продуктов или ингредиентов основано на распознании и выделении определенных физических и химических (либо биохимических) характеристик – своего рода «отпечатков пальцев», – которые отличают фальсифицированный продукт или ингредиент от эталонных образцов. Фингерпринтинг, или метод отпечатков, – относительно простая идея, которая используется в научных исследованиях по экологии, биомедицине и криминалистике. Она заключается в том, что вариации в химическом составе материала, взятого из различных источников, могут быть использованы в диагностических целях. Так, в биомедицине изменение биохимических метаболических «отпечатков» дыхания и мочи все чаще используются для диагностики заболеваний, особенно на ранней стадии. В криминалистике различия в химическом составе запрещенных наркотиков, взрывчатых веществ и следов пороха могут служить уликами, связывающими подозреваемого с местом преступления или жертвой. В расследованиях пищевого мошенничества применяется тот же подход, однако имеются некоторые нюансы.

• Сложный химический состав продуктов. Наша еда представляет собой биоматериал, то есть животные и растительные продукты, состоящие из тысяч сложных биохимических соединений, таких как углеводы, белки, жиры и нуклеотиды, – и это не считая воды, минералов и микроэлементов. Сложность состава является козырем как для мошенников, так и для ученых. Она позволяет спрятать нелегальные добавки, но вместе с тем сложные соединения имеют уникальные отпечатки.

• Естественные вариации химического состава биологического материала. Сама того не желая, мать-природа помогает мошенникам. Состав одного и того же продукта может быть весьма изменчивым. Эти естественные вариации хорошо знакомы биологам, еще в большей степени экологам, биохимикам и геохимикам, которые изучают естественные объекты. Как правило, амплитуда вариаций невелика – иногда всего несколько процентов на всю выборку, однако этого оказывается достаточно, чтобы развязать руки опытным фальсификаторам. Естественная вариативность в сочетании со сложным биохимическим составом дает им бесчисленные возможности спрятать нелегальные ингредиенты.

• Процессы переработки пищи, в том числе рафинирование, смешивание, а также термическая обработка, могут вызвать изменения в отпечатке по сравнению с сырым продуктом. Так, при рафинировании сахара происходит сепарация исходного продукта: тростниковый сахар-сырец делится на мелассу, чистые кристаллы и примеси. Таким образом, рафинирование и прочие виды переработки могут «стереть» те самые отпечатки, на распознание которых направлены многие тесты, – к примеру, содержание белков или определенные свойства ДНК. Трудность выявления мошенничества еще более усугубляется с увеличением количества ингредиентов и усложнением методов переработки, которые применяются к исследуемому продукту. Мошенники просто обожают продукты с высокой степенью переработки, поскольку те являются идеальным объектом для введения нелегальных ингредиентов. Это означает, что ученым, которые борются с пищевым мошенничеством, необходимо хорошо понимать процессы переработки, чтобы применить к продукту правильные тесты.

Химический анализ может проводиться на двух уровнях: отдельных соединений либо их смеси. В каждом случае имеются свои преимущества. Анализ смеси всегда будет дешевле и быстрее, однако анализ на уровне химического состава отдельного соединения, или молекулярный анализ, может снабдить вас узнаваемым отпечатком, который повышает шансы на выявление различий в материалах из разных источников. К примеру, анализ смеси может определить процентное содержание азота в продукте, что является вполне оправданным первым шагом при оценке содержания белка (так проверяют, было ли молоко разбавлено водой). Но чтобы понять, присутствует ли весь этот азот в форме белка или какой именно белок присутствует в продукте, понадобится анализ отдельных соединений.

Идею отпечатков можно объяснить по аналогии с паролем, который вы используете для доступа к вашему компьютеру: чем больше букв и цифр вы включаете в пароль, тем труднее его взломать. Тот же принцип действует и для химических отпечатков: чем больше химической информации мы используем, тем более характерный отпечаток получаем в результате. Многие виды пищевого мошенничества так или иначе связаны с содержанием белков в продуктах. Любые белки состоят из 20 распространенных аминокислот, так что распознавание этих аминокислот и определение их концентрации может подтвердить присутствие и количество белка, но не его растительное либо животное происхождение. В случае с белками метод химических отпечатков может быть использован для определения последовательности, или порядка, в котором аминокислоты выстраиваются в цепочки, – и мы еще поговорим об этом ниже.

Чтобы лучше понять, как все это работает на практике, давайте обратимся к конкретному продукту, например меду. Он представляет собой восхитительно сладкий, обладающий достаточно характерным вкусом золотистый натуральный сироп, который производит самая трудолюбивая из всех медоносных пчел – Apis mellifera. Медоносные пчелы собирают нектар с растений и преобразуют его в мед, служащий источником энергии для пчелиной семьи. Опытный пчеловод заставляет пчел делать излишек меда на радость потребителям. Ежегодно в мире производится 1,2 млн т меда. Но даже этого ошеломительного количества недостаточно, чтобы удовлетворить спрос. Это весьма плачевно, если подумать, что одна рабочая пчела за всю свою жизнь может произвести примерно 0,5 г меда.

Особые и премиальные виды меда дороги, поскольку производитель заявляет об их питательных и даже целительных свойствах, благодаря которым они становятся популярными. Как бы то ни было, любой мед, который мы покупаем, пусть даже не премиальный, должен быть натуральным. Высокий спрос и немалые цены побуждают мошенников увеличивать объем этого ценного продукта, добавляя в него более дешевые ингредиенты – кукурузную патоку, фруктозу, глюкозу, свекольный или тростниковый сахар. Неудивительно, что мед входит в составленный Европейским парламентом список из десяти самых подделываемых продуктов.

Но достаточно легко ли убедиться, что мед натуральный? Как вы увидите из этой главы, не все так просто. Существует огромное количество дескрипторов, которые должны присутствовать на этикетке, чтобы полностью описать продукт, и все эти заявления должны быть правдивы, чтобы продукт можно было признать подлинным. Международная комиссия, учрежденная в 1963 г. Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (Food and Agriculture Organisation) при ООН и Всемирной организацией здравоохранения, разработала Кодекс Алиментариус (Codex Alimentarius) – свод международных пищевых стандартов, инструкций и практических правил. На 12 страницах стандарта, посвященного меду, описываются девять различных категорий этого продукта в зависимости от источника происхождения и способа обработки: мед, полученный при цветении, или мед из нектара, падевый мед, сотовый мед, мед с сотами, дренированный мед, прессовый мед, экстрагированный мед, профильтрованный мед и кулинарный мед. Также необходимо указывать страну происхождения и преобладающий вид растений, с которых пчелы собирали нектар. Если один мед смешивался с другим, это тоже должно быть отражено на этикетке. Все виды меда, описанные в стандарте, объединяет 100 %-ная натуральность. Потому что только полностью натуральный продукт может носить гордое название меда.

По сравнению с большинством продуктов, которые мы едим, мед представляет собой вещество с довольно простым биохимическим составом. Это сверхнасыщенный раствор сахара. Слово «сверхнасыщенный» обозначает, что в воде, входящей в состав меда, содержится больше сахара, чем это теоретически возможно. Именно поэтому мед так быстро кристаллизуется при помещении в банки. Эта кристаллизация, или, как говорят в быту, засахаривание, – совершенно нормальный процесс, который не является признаком фальсификации. При производстве меда рабочая пчела многократно отрыгивает нектар и подвергает его ферментации. Знакомая нам вязкость жидкого меда является результатом этого процесса, при котором рабочая пчела при помощи своих крыльев испаряет ровно столько воды, сколько необходимо для придания меду, хранящемуся в ячейках сот, нужной консистенции.