Forskare från Quadram Institute har utvecklat en ny teknik för att skilja mellan överlägset Arabica-kaffe och billigare, Robusta av lägre kvalitet.

Med den nya tekniken, en undersökning av malet rostat kaffeprov märkt som 100 procent Arabica visade att 10 procent av dessa kaffe innehöll betydande halter av Robusta-kaffe.

Arabica-kaffe handlas till upp till dubbla priset av Robusta på grund av dess överlägsna smak, och för att Robusta-växter ger högre avkastning och lättare att odla. Detta gör förfalskning av Arabica med billigare Robusta-kaffe till en attraktiv möjlighet för bedragare.

Det är svårt att skilja mellan de två kaffesorterna, speciellt när de är rostade och malda. Provsmakning är inte tillförlitlig för att upptäcka odeklarerade blandningar, så identifiering bygger på kemisk analys av de många olika föreningarna i kaffet. Huvudkomponenterna är i stort sett lika, så analysen fokuserar på mindre komponenter för att ge ett karakteristiskt "fingeravtryck" för Arabica eller Robusta.

Den nuvarande standardanalytiska tekniken fokuserar på en kemikalie, kallas 16-O-metylkafestol, eller 16-OMC, som den upptäcker i Robusta, men inte på Arabica. Dock, metoden är dyr och tar tre dagar, vilket gör det opraktiskt för stora övervakningsstudier att upptäcka bedrägerier.

För att övervinna detta, forskare från Analytical Sciences Unit vid Quadram Institute utvecklade en ny teknik för att detektera 16-OMC i kaffe, med användning av en bänk-NMR-spektrometer från Oxford Instruments. Detta använder radiovågor och starka magneter för att få detaljerad information om den molekylära sammansättningen av ett prov.

Att använda bänk-NMR minskar tiden det tar att bearbeta prover från 3 dagar till 30 minuter, spara tid och pengar. Instrumenteringen är robust, portabla, och kan användas av icke-specialister, vilket gör den lämplig för användning i industriella situationer.

Forskningen finansierades av Biotechnology and Biological Sciences Research Council och publicerades i tidskriften Matkemi .

För att karakterisera NMR-"fingeravtrycket" av Arabica- och Robusta-kaffe, forskarna arbetade med kollegor från Royal Botanical Gardens, Kew, som tillhandahållit prover med pålitlig härkomst.

Metoden är tillräckligt känslig för att upptäcka bara 1 procent Robusta i en Arabica/Robusta-blandning.

"Detta är en viktig milstolpe för att upptäcka bedrägerier i kaffe, eftersom 1 procent är den allmänt accepterade gränsen mellan spårkontamination, vilket kan vara oavsiktligt, och mer avsiktligt förfalskning för ekonomisk vinning" sa Dr. Kate Kemsley från Quadram Institute, som ledde forskningen.

Den ökade känsligheten hos det nya testet ledde till ett oväntat fynd att Arabica faktiskt innehåller låga nivåer av 16-OMC. Så istället för att göra ett enkelt test för dess närvaro, forskarna var tvungna att ta fram mjukvara för att bedöma om nivån var över en viss tröskel. Att använda de autentiserade proverna från Kew gjorde det möjligt att fastställa denna tröskel.

Forskarna har använt sin teknik för att få en uppskattning av nivåerna av Robusta-förfalskning i malet kaffe märkt som 100 procent Arabica. 60 olika prover från minst 11 olika kaffeodlingsländer och regioner köptes av Quadram Institutes personal och samarbetspartners från hela världen.

"Det var omedelbart uppenbart med vårt test att det fanns flera misstänkta prover, ger resultat som överensstämde med förekomsten av betydande mängder Robusta – mycket mer än vad som skulle förväntas genom oundviklig kontaminering, " sa Dr Kemsley.

Giles Chapman, Head of Intelligence vid Food Standard Agency's National Food Crime Unit sa:"Vi är alltid angelägna om att förstå hur vetenskapliga framsteg utökar utbudet av verktyg som kan användas för att validera äktheten av livsmedelsprodukter som säljs till brittiska konsumenter. Detta arbete har genererat några intressanta insikter som vi kommer att titta närmare på."

Även om 90 procent av proverna som testades av teamet var ok, resultaten tyder på att visst kaffe kanske inte är så hög kvalitet som det beskrivs. Detta påverkar konsumenten, som betalar ett överpris för en sämre produkt. Men det har också stora konsekvenser för kaffeproducenterna själva. Det mesta av världens kaffe produceras av miljontals småbrukare, av vilka många kommer från utvecklingsländer. Bättre övervakning, som denna nya teknik kan hjälpa till att leverera, kommer att skydda konsumenterna och se till att dessa bönder får ett rimligt pris för sina produkter.