Whisky är big business i Skottland. Under 2019, den gyllene vätskan stod för 75 % av landets export av mat och dryck, med ett värde av nästan 5 miljarder pund för den skotska ekonomin. Ikoniska flaskor har sålts på auktion för över 1 miljon pund. Men om du är den lyckliga ägaren till en sådan whisky, hur kan du vara säker på att det du köper är den äkta produkten?

Studier har visat att omkring en tredjedel av de sällsynta whiskysorterna som säljs på auktion kan vara förfalskningar. I en väl omtalad incident 2017, en samlare betalade ett världsrekord £7, 600 för en enda dram sällsynt whisky, bara för att senare upptäcka att han hade sålts en knock-off. Sådana förfalskade drycker kostar den brittiska ekonomin över 200 miljoner pund i förlorade intäkter varje år, samt skada säljarnas rykte.

Problemet med förfalskade alkohol är inte begränsat till endast rika samlare. Flera fall har rapporterats om människor som har blivit förgiftade och dött av att dricka whisky som innehåller höga halter av giftig metanol.

Men snart kan den här typen av problem vara ett minne blott, eftersom vår forskning har gjort det möjligt för oss att utveckla en ny metod som kan använda laser för att kemiskt testa whiskys äkthet, utan att någonsin öppna flaskan. Och avgörande, tekniken har potential att mäta andra ämnen på detta sätt, inklusive mänsklig vävnad.

Hur fungerar det?

När en laserstråle lyser in i ett ämne som whisky, vätskan sprider en del av ljuset i en mängd olika färger. Den exakta blandningen av färger som produceras är unik för den kemiska sammansättningen av provet, och kan användas som ett fingeravtryck för att identifiera provet.

Tekniken för att mäta detta fingeravtryck, som ger oss en detaljerad förståelse av samspelet mellan ljuset och atomerna och molekylerna som utgör ett prov, kallas spektroskopi. Precis som fingeravtrycksidentifiering av brottslingar, identiteten för ett whiskyprov kan testas genom att korsreferensera den spektroskopiska signalen mot en databas med kända prover.

Whisky är en särskilt komplex blandning av kemikalier, känd som kongener, som ger innehållet i varje fat en unik smak, arom och färg. Medan brottslingar har blivit allt mer sofistikerade i att härma smaken, lukt och utseende av eftertraktade drams, för att lura detta system krävs en skenwhisky för att vara kemiskt identisk med den äkta varan – en mycket, mycket svår sak att skapa.

Vi har utvecklat spektroskopibaserade tester för whisky-äkthet i nästan ett decennium. Metoden fungerar även för annan mat och dryck där förfalskning kan vara ett problem, som olivolja, vin och honung.

Dock, innehållet är inte den enda källan till spritt ljus. Ett vanligt problem i alla dessa tester är att glasbehållaren kan ge en signal som är ännu större än den från innehållet.

Detta undviks i labbet genom att testa ett prov placerat i en standardiserad behållare. Men om du precis hade spenderat en mindre förmögenhet på det senaste tillskottet till din samling av sällsynta whisky, vill du att vi tar bort och använder en del av ditt värdefulla köp?

Vår nya teknik utformades för att övervinna denna utmaning. Istället för att belysa flaskan med en vanlig laserstråle, vi introducerade en konformad glasbit framför flaskan för att omforma ljuset.

Genom att bilda en ring av laserljus på flaskans yta som samlas till en tätt fokuserad plats i vätskeinnehållet, vi kan nu placera vår detektor så att endast spritt ljus som produceras inuti flaskan samlas upp – och allt ljus som produceras av ringen på glaset missar.

På så sätt kan vi mäta innehållet (som att registrera ett korrekt fingeravtryck) utan det där irriterande bidraget från behållaren. Vi testade metoden på whisky från en rad destillerier, och kunde urskilja dem med lätthet. Vi har också visat att metoden fungerar för andra spritdrycker inklusive vodka och gin.

Andra användbara fördelar

Gå utöver mat och dryck, alla möjliga andra ämnen kan mätas på detta sätt. Nyligen, vår grupp visade att du kan använda en liknande laserbaserad metod för att mäta bakterier och testa deras reaktion på antibiotika.

Metoder baserade på laserljus erbjuder den potentiella fördelen av att berätta för oss den kemiska sammansättningen av vad de ser med hög upplösning och i en mycket billigare och mer kompakt uppsättning än en MRI-skanner, tillhandahålla viktig information vid diagnos.

Laserspektroskopi ger oss den kemiska informationen men, eftersom ljus vanligtvis inte tränger långt in i huden, detta är för närvarande begränsat till diagnos nära ytan. Vi planerar att testa vår nya laserformningsmetod för att se om den kommer att tillåta ljus att tränga djupare in i vävnaden och potentiellt kemiskt upptäcka cancer inuti kroppen.

Tills vidare, spektroskopi erbjuder ett potentiellt enkelt sätt att testa alkoholer, jämfört med andra labbbaserade metoder som radiokoldatering. Det är oförstörande, och som vårt arbete visar, kan utföras utan att ens öppna originalbehållaren.

Enkelheten i tillvägagångssättet antyder att enheter lätt kan tillverkas för utbredd användning. I framtiden, vi hoppas att finsmakare kommer att kunna verifiera sin dyra alkohol vid köpet, utan att slösa en droppe.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.