Onderzoekers ontwikkelen eenvoudigere, goedkopere methode voor het meten van de vrije zuurgraad

Braziliaanse onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het berekenen van de vrije zuurgraad van olijfolie en andere eetbare oliën.

De bevindingen, gepubliceerd in Food Chemistry, geven aan dat de implementatie van deze nieuwe techniek 90 procent minder chemicaliën vergt, kosteneffectiever is en mogelijk nauwkeuriger en eenvoudiger uit te voeren is.

Gratis zuurgraadmeting is essentieel in de olijfoliesector. De Internationale Olijfolieraad (IOC) handelsnormen stel de bovengrens van de zuurgraad in extra vergine olijfolie op 0.8 procent. Olijfolie van eerste persing mag een zuurgraad van niet meer dan twee procent hebben.

"Olijfoliën van hoogwaardige, goed geconserveerde olijven hebben doorgaans een lagere zuurgraad, maar ze hebben niet noodzakelijkerwijs goede sensorische eigenschappen”, zegt Cleiton Antônio Nunes, co-auteur van het onderzoek en onderzoeker op het gebied van voedingswetenschappen aan de Federale Universiteit van Lavras in Brazilië, verteld Olive Oil Times.

"Een lage zuurgraad alleen bevestigt niet de kwaliteit van een goede plantaardige olie”, voegde hij eraan toe. ​"Zuurgraad vormt geen a zintuiglijke eigenschap van het product, maar is in plaats daarvan een chemische indicator.”

De onderzoekers wilden de nieuwe methode valideren en verfijnen door de resultaten te vergelijken met die verkregen uit dezelfde eetbare oliemonsters via volumetrische alkalische titratie, de traditionele methode. gebruikt door het IOC. De procedure is eenvoudig en omvat een chemische reactie met de vetzuren die de zuurgraad veroorzaken.

"De voltooiing van de reactie wordt aangegeven door de overgang van het mengsel van kleurloos naar roze na toevoeging van een reagens”, aldus Nunes. ​"Het volume van dit reagens dat wordt verbruikt totdat de kleur verandert, wordt vervolgens gebruikt om de vrije zuurgraad te bepalen.

De conventionele methode, uitgevoerd in laboratoria, vereist doorgaans ongeveer 20 minuten per monster.

"Het voordeel van de traditionele methode is dat deze een lage analytische complexiteit heeft, wat betekent dat er geen dure en geavanceerde apparatuur voor nodig is, noch een grote laboratoriumstructuur”, aldus Nunes.

"Aan de andere kant is de ervaring van de analist bij het bepalen van het punt waarop het mengsel van kleur verandert, het eindpunt van de titratie en het volume aan reagens dat wordt verbruikt om dit punt te bereiken cruciaal voor een betrouwbare analyse”, voegde hij eraan toe. ​"Daarom is het belangrijk om goed opgeleide analisten te hebben.”

Volgens Nunes verhoogt de grote vraag naar chemicaliën bij de traditionele methode de kosten en genereert het aanzienlijk chemisch afval, wat potentiële gevaren voor het milieu met zich meebrengt.

De alternatieve methode die in het onderzoek wordt voorgesteld, maakt gebruik van een reagens dat van kleur verandert bij reactie met de vrije zuren van de olie. ​"Hoe hoger het vrije zuurgehalte, hoe intenser de resulterende kleur”, aldus Nunes.

Vervolgens worden de gekleurde oplossingen met een smartphone gefotografeerd en analyseert een applicatie de kleurintensiteit en vertaalt deze in numerieke gegevens.

"Deze gegevens worden vervolgens toegepast in wiskundige modellen om de vrije zuurgraad van de olie te berekenen, waarbij digitale beeldcolorimetrie als fundamentele methodologie wordt gebruikt”, aldus Nunes.

Digitale beeldcolorimetrie is een analytische techniek die numerieke kleurinformatie uit digitale beelden afleidt. Deze informatie kan vervolgens via wiskundige modellen worden gecorreleerd met specifieke interessante waarden.

"In tegenstelling tot titratie, die afhankelijk is van menselijk visueel oordeel, meet onze voorgestelde methode de kleur digitaal met behulp van een app, waardoor de nauwkeurigheid van de metingen wordt vergroot”, aldus Nunes.

Wanneer ze naast de resultaten van de traditionele methode werden geplaatst, vertoonden de resultaten van de nieuwe aanpak uitstekende overeenstemming. ​"We merkten een opmerkelijke correlatie op tussen de gegevens verkregen via de digitale beeldcolorimetriemethode en die uit de titrimetrische analyse”, aldus Nunes.

"De hoeveelheid monsters en reagentia die nodig zijn bij de door ons ontwikkelde methode is ongeveer 90 procent minder dan bij de traditionele methode, maar we denken dat het mogelijk is om deze nog verder te verminderen”, voegde hij eraan toe.

De nieuwe studie legt de basis voor het ontwikkelen van een praktische toepassing. ​"Ons doel is om analyses te stroomlijnen door gebruik te maken van een smartphonecamera en applicaties om kleurgegevens vast te leggen en te verwerken”, aldus Nunes, waarbij hij benadrukte dat een minimale laboratoriuminfrastructuur en een ervaren analist nog steeds vereisten zijn voor monstervoorbereiding en resultaatinterpretatie.

Nunes voorziet de mogelijkheid om een ​​gebruiksvriendelijke kit aan te bieden met de benodigde reagentia waarmee analisten binnenkort tests kunnen uitvoeren en resultaten kunnen verkrijgen via een speciale app.

Het onderzoeksteam heeft ook digitale beeldcolorimetrietechnieken toegepast op andere kritische analyses van olijfolie en andere eetbare oliën, zoals het bepalen van de peroxidewaarden.

Nunes merkte het belang op van dergelijke waarden bij het evalueren van de oliekwaliteit en de rijpheid van olijven, bananen en ander fruit.

"Deze aanpak [gerelateerd aan colorimetrie van digitale beelden] betekent een stap in de richting van de ontwikkeling van schonere, snellere methoden, die voordelen bieden voor zowel producenten als consumenten”, aldus Nunes.

Toekomstig onderzoek heeft tot doel de robuustheid van de nieuwe meetmethode voor de vrije zuurgraad te beoordelen onder verschillende omstandigheden, waaronder verschillende smartphonemerken, instellingen en camerakwaliteiten.

"Voor sommige op digitale beeldcolorimetrie gebaseerde methoden zou het creëren van een specifieke app de analyses kunnen vereenvoudigen en verder automatiseren”, aldus Nunes. ​"Samenwerking met interdisciplinaire teams zou cruciaal zijn voor het opleveren van een kwalitatief hoogstaand eindproduct.”

• Tijdschrift voor voedselsamenstelling en -analyse