Οι ερευνητές αναπτύσσουν ευκολότερη, φθηνότερη μέθοδο για τη μέτρηση της ελεύθερης οξύτητας

Περίληψη

Βραζιλιάνοι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα, οικονομικά αποδοτική μέθοδο για τη μέτρηση της ελεύθερης οξύτητας του ελαιολάδου και άλλων βρώσιμων ελαίων, η οποία μπορεί να είναι πιο ακριβής και απλή στην εκτέλεση από τις παραδοσιακές μεθόδους. Η νέα τεχνική χρησιμοποιεί ψηφιακή χρωματομετρία εικόνας για τον υπολογισμό της ελεύθερης οξύτητας, παρέχοντας μια πιθανή εναλλακτική λύση στη συμβατική μέθοδο ογκομετρικής αλκαλικής τιτλοδότησης που χρησιμοποιείται από το Διεθνές Συμβούλιο Ελιάς.

Βραζιλιάνοι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον υπολογισμό της ελεύθερης οξύτητας του ελαιολάδου και άλλων βρώσιμων ελαίων.

The ευρήματα, που δημοσιεύτηκε στο Food Chemistry, υποδεικνύουν ότι η εφαρμογή αυτής της νέας τεχνικής χρησιμοποιεί 90 τοις εκατό λιγότερες χημικές ουσίες, είναι πιο οικονομική και μπορεί να είναι πιο ακριβής και απλή στην εκτέλεση.

Η μέτρηση της ελεύθερης οξύτητας είναι απαραίτητη στον τομέα του ελαιολάδου. Το Διεθνές Συμβούλιο Ελιάς (ΔΟΕ) εμπορικών προτύπων ορίστε το ανώτατο όριο οξύτητας για έξτρα παρθένο ελαιόλαδο στο 0.8 τοις εκατό. Τα παρθένα ελαιόλαδα πρέπει να έχουν οξύτητα όχι μεγαλύτερη από δύο τοις εκατό.

"Τα ελαιόλαδα από υψηλής ποιότητας, καλά διατηρημένες ελιές τείνουν να έχουν χαμηλότερη οξύτητα, αλλά δεν θα έχουν απαραίτητα καλές αισθητηριακές ιδιότητες», δήλωσε ο Cleiton Antônio Nunes, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής επιστήμης τροφίμων στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Λαύρας. Βραζιλία, είπε Olive Oil Times.

"Η χαμηλή οξύτητα από μόνη της δεν επιβεβαιώνει την ποιότητα ενός καλού φυτικού ελαίου», πρόσθεσε. ​"Η οξύτητα δεν συνιστά α αισθητηριακό χαρακτηριστικό του προϊόντος αλλά είναι αντίθετα ένας χημικός δείκτης».

Οι ερευνητές ξεκίνησαν να επικυρώσουν και να βελτιώσουν τη νέα μέθοδο συγκρίνοντας τα αποτελέσματά της με εκείνα που λαμβάνονται από τα ίδια δείγματα βρώσιμων ελαίων μέσω ογκομετρικής αλκαλικής τιτλοδότησης, την παραδοσιακή μέθοδο χρησιμοποιείται από τη ΔΟΕ. Η διαδικασία είναι απλή και περιλαμβάνει μια χημική αντίδραση με τα λιπαρά οξέα που προκαλούν οξύτητα.

"Η ολοκλήρωση της αντίδρασης υποδεικνύεται από τη μετάβαση του μείγματος από άχρωμο σε ροζ κατά την προσθήκη ενός αντιδραστηρίου», είπε ο Nunes. ​"Ο όγκος αυτού του αντιδραστηρίου που καταναλώνεται μέχρι να αλλάξει το χρώμα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τον προσδιορισμό της ελεύθερης οξύτητας.»

Η συμβατική μέθοδος, που διεξάγεται σε εργαστήρια, απαιτεί συνήθως περίπου 20 λεπτά ανά δείγμα.

"Το πλεονέκτημα της παραδοσιακής μεθόδου είναι ότι παρουσιάζει χαμηλή αναλυτική πολυπλοκότητα, που σημαίνει ότι δεν απαιτεί ακριβό και εξελιγμένο εξοπλισμό ούτε μεγάλη εργαστηριακή δομή», είπε ο Nunes.

"Από την άλλη πλευρά, η εμπειρία του αναλυτή στον προσδιορισμό του σημείου στο οποίο το μείγμα αλλάζει χρώμα, το τελικό σημείο τιτλοδότησης και τον όγκο του αντιδραστηρίου που καταναλώνεται για να φτάσει σε αυτό το σημείο είναι καθοριστικής σημασίας για να είναι αξιόπιστη η ανάλυση», πρόσθεσε. ​"Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να έχουμε καλά εκπαιδευμένους αναλυτές».

Σύμφωνα με τον Nunes, η σημαντική ζήτηση της παραδοσιακής μεθόδου για χημικά αυξάνει το κόστος και δημιουργεί σημαντικά χημικά απόβλητα, θέτοντας πιθανούς περιβαλλοντικούς κινδύνους.

Η εναλλακτική μέθοδος που προτείνεται στη μελέτη χρησιμοποιεί ένα αντιδραστήριο που αλλάζει χρώμα κατά την αντίδραση με τα ελεύθερα οξέα του λαδιού. ​"Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε ελεύθερο οξύ, τόσο πιο έντονο είναι το χρώμα που προκύπτει», είπε ο Nunes.

Στη συνέχεια, οι έγχρωμες λύσεις φωτογραφίζονται χρησιμοποιώντας ένα smartphone και μια εφαρμογή αναλύει την ένταση του χρώματος, μετατρέποντάς την σε αριθμητικά δεδομένα.

"Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια εφαρμόζονται σε μαθηματικά μοντέλα για τον υπολογισμό της ελεύθερης οξύτητας του λαδιού, χρησιμοποιώντας έτσι τη χρωματομετρία της ψηφιακής εικόνας ως βασική μεθοδολογία», είπε ο Nunes.

Η χρωματομετρία ψηφιακής εικόνας είναι μια αναλυτική τεχνική που αντλεί αριθμητικές πληροφορίες χρώματος από ψηφιακές εικόνες. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν στη συνέχεια να συσχετιστούν με συγκεκριμένες τιμές ενδιαφέροντος μέσω μαθηματικών μοντέλων.

"Σε αντίθεση με την τιτλοδότηση, η οποία βασίζεται στην ανθρώπινη οπτική κρίση, η προτεινόμενη μέθοδος μετράει ψηφιακά το χρώμα χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή, ενισχύοντας την ακρίβεια των μετρήσεων», είπε ο Nunes.

Όταν αντιπαρατίθενται με τα αποτελέσματα της παραδοσιακής μεθόδου, τα αποτελέσματα της νέας προσέγγισης έδειξαν εξαιρετική συμφωνία. ​"Παρατηρήσαμε μια αξιοσημείωτη συσχέτιση μεταξύ των δεδομένων που αποκτήθηκαν μέσω της μεθόδου χρωματομετρίας της ψηφιακής εικόνας και εκείνων από την τιτρομετρική ανάλυση», είπε ο Nunes.

"Η ποσότητα των δειγμάτων και των αντιδραστηρίων που απαιτούνται στη μέθοδο που αναπτύξαμε είναι περίπου 90 τοις εκατό μικρότερη από την παραδοσιακή μέθοδο, αλλά πιστεύουμε ότι είναι δυνατό να μειωθεί ακόμη περισσότερο», πρόσθεσε.

Η νέα μελέτη θέτει τις βάσεις για την ανάπτυξη μιας πρακτικής εφαρμογής. ​"Στόχος μας είναι να απλοποιήσουμε τις αναλύσεις χρησιμοποιώντας μια κάμερα smartphone και εφαρμογές για τη λήψη και επεξεργασία δεδομένων χρώματος», είπε ο Nunes, τονίζοντας ότι η ελάχιστη εργαστηριακή υποδομή και ο εξειδικευμένος αναλυτής εξακολουθούν να αποτελούν προϋποθέσεις για την προετοιμασία του δείγματος και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων.

Ο Nunes οραματίζεται τη δυνατότητα παροχής ενός φιλικού προς τον χρήστη κιτ που περιέχει τα απαραίτητα αντιδραστήρια για τους αναλυτές για τη διεξαγωγή δοκιμών και τη λήψη αποτελεσμάτων μέσω μιας αποκλειστικής εφαρμογής σύντομα.

Η ερευνητική ομάδα έχει επίσης εφαρμόσει τεχνικές χρωματομετρίας ψηφιακής εικόνας σε άλλες κρίσιμες αναλύσεις ελαιολάδου και άλλων βρώσιμων ελαίων, όπως ο προσδιορισμός των τιμών υπεροξειδίου.

Ο Nunes σημείωσε τη σημασία τέτοιων τιμών για την αξιολόγηση της ποιότητας του λαδιού και της ωριμότητας των ελιών, της μπανάνας και άλλων φρούτων.

"Αυτή η προσέγγιση [σχετική με χρωματομετρία ψηφιακής εικόνας] σηματοδοτεί μια κίνηση προς την ανάπτυξη καθαρότερων, πιο γρήγορων μεθόδων, προσφέροντας οφέλη τόσο για τους παραγωγούς όσο και για τους καταναλωτές», δήλωσε ο Nunes.

Η μελλοντική έρευνα στοχεύει να αξιολογήσει την ευρωστία της νέας μεθόδου μέτρησης της ελεύθερης οξύτητας σε διάφορες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών εμπορικών σημάτων smartphone, ρυθμίσεων και ποιοτήτων κάμερας.

"Για ορισμένες μεθόδους που βασίζονται στη χρωματομετρία ψηφιακής εικόνας, η δημιουργία μιας συγκεκριμένης εφαρμογής θα μπορούσε να απλοποιήσει και να αυτοματοποιήσει περαιτέρω τις αναλύσεις», είπε ο Nunes. ​"Η συνεργασία με διεπιστημονικές ομάδες θα ήταν ζωτικής σημασίας για την παράδοση ενός τελικού προϊόντος υψηλής ποιότητας».

• Εφημερίδα της Σύνθεσης και Ανάλυσης Τροφίμων