Forscher entwickeln eine einfachere und kostengünstigere Methode zur Messung der freien Säure

Brasilianische Forscher haben eine neue Methode zur Berechnung des freien Säuregehalts von Olivenöl und anderen Speiseölen entwickelt.

Das Ergebnisse, veröffentlicht in Food Chemistry, weisen darauf hin, dass die Umsetzung dieser neuen Technik 90 Prozent weniger Chemikalien verbraucht, kostengünstiger ist und möglicherweise genauer und einfacher durchzuführen ist.

Die Messung des freien Säuregehalts ist im Olivenölsektor unerlässlich. Der Internationale Olivenrat (IOC) Handelsnormen Legen Sie die Obergrenze des Säuregehalts fest Natives Olivenöl extra bei 0.8 Prozent. Natives Olivenöl darf einen Säuregehalt von maximal zwei Prozent haben.

"„Olivenöle aus hochwertigen, gut konservierten Oliven weisen tendenziell einen geringeren Säuregehalt auf, verfügen aber nicht unbedingt über gute sensorische Eigenschaften“, sagt Cleiton Antônio Nunes, Co-Autor der Studie und Forscher für Lebensmittelwissenschaften an der Federal University of Lavras Brasilien, erzählt Olive Oil Times.

"Ein geringer Säuregehalt allein bestätigt nicht die Qualität eines guten Pflanzenöls“, fügte er hinzu. ​"Säure stellt kein Problem dar sensorische Eigenschaft des Produkts, sondern ist stattdessen ein chemischer Indikator.“

Die Forscher wollten die neue Methode validieren und verfeinern, indem sie ihre Ergebnisse mit denen verglichen, die mit denselben Speiseölproben mittels volumetrischer alkalischer Titration, der traditionellen Methode, erhalten wurden Wird vom IOC verwendet. Das Verfahren ist unkompliziert und beinhaltet eine chemische Reaktion mit den Fettsäuren, die Säure verursachen.

"Der Abschluss der Reaktion wird durch den Übergang der Mischung von farblos zu rosa nach Zugabe eines Reagenzes angezeigt“, sagte Nunes. ​"Das bis zum Farbumschlag verbrauchte Volumen dieses Reagenzes wird dann zur Bestimmung der freien Säure herangezogen.“

Die herkömmliche Methode, die in Laboratorien durchgeführt wird, erfordert typischerweise etwa 20 Minuten pro Probe.

"Der Vorteil der traditionellen Methode besteht darin, dass sie eine geringe analytische Komplexität aufweist, was bedeutet, dass weder teure und hochentwickelte Ausrüstung noch eine große Laborstruktur erforderlich sind“, sagte Nunes.

"Andererseits ist die Erfahrung des Analytikers bei der Bestimmung des Punktes, an dem die Mischung ihre Farbe ändert, des Endpunktes der Titration und des bis zum Erreichen dieses Punktes verbrauchten Reagenzvolumens entscheidend für die Zuverlässigkeit der Analyse“, fügte er hinzu. ​"Daher ist es wichtig, gut ausgebildete Analysten zu haben.“

Laut Nunes erhöht der erhebliche Chemikalienbedarf der traditionellen Methode die Kosten und erzeugt erhebliche Chemikalienabfälle, die potenzielle Gefahren für die Umwelt darstellen.

Die in der Studie vorgeschlagene alternative Methode verwendet ein Reagenz, das bei Reaktion mit den freien Säuren des Öls seine Farbe ändert. ​"„Je höher der Gehalt an freier Säure, desto intensiver ist die resultierende Farbe“, sagte Nunes.

Anschließend werden die farbigen Lösungen mit einem Smartphone fotografiert, eine Anwendung analysiert die Farbintensität und übersetzt sie in numerische Daten.

"Diese Daten werden dann in mathematischen Modellen angewendet, um den freien Säuregehalt des Öls zu berechnen, wobei digitale Bildkolorimetrie als grundlegende Methode eingesetzt wird“, sagte Nunes.

Die digitale Bildkolorimetrie ist eine Analysetechnik, die numerische Farbinformationen aus digitalen Bildern ableitet. Diese Informationen können dann über mathematische Modelle mit bestimmten interessierenden Werten korreliert werden.

"Im Gegensatz zur Titration, die auf dem visuellen Urteilsvermögen des Menschen beruht, misst unsere vorgeschlagene Methode die Farbe digital mithilfe einer App und erhöht so die Präzision der Messungen“, sagte Nunes.

Beim Vergleich mit den Ergebnissen der traditionellen Methode zeigten die Ergebnisse des neuen Ansatzes eine hervorragende Übereinstimmung. ​"„Wir haben eine bemerkenswerte Korrelation zwischen den mit der digitalen Bildkolorimetriemethode erfassten Daten und denen der titrimetrischen Analyse festgestellt“, sagte Nunes.

"Die Menge an Proben und Reagenzien, die bei der von uns entwickelten Methode benötigt wird, ist etwa 90 Prozent geringer als bei der herkömmlichen Methode, aber wir glauben, dass es möglich ist, sie noch weiter zu reduzieren“, fügte er hinzu.

Die neue Studie legt den Grundstein für die Entwicklung einer praktischen Anwendung. ​"Unser Ziel ist es, Analysen zu rationalisieren, indem wir eine Smartphone-Kamera und Anwendungen zur Erfassung und Verarbeitung von Farbdaten nutzen“, sagte Nunes und betonte, dass eine minimale Laborinfrastruktur und ein qualifizierter Analyst immer noch Voraussetzungen für die Probenvorbereitung und Ergebnisinterpretation seien.

Nunes stellt sich die Möglichkeit vor, in Kürze über eine spezielle App ein benutzerfreundliches Kit bereitzustellen, das die notwendigen Reagenzien enthält, damit Analysten Tests durchführen und Ergebnisse erhalten können.

Das Forschungsteam hat digitale Bildkolorimetrietechniken auch auf andere wichtige Analysen von Olivenöl und anderen Speiseölen angewendet, beispielsweise auf die Bestimmung der Peroxidwerte.

Nunes wies auf die Bedeutung solcher Werte für die Beurteilung der Ölqualität und der Reife von Oliven, Bananen und anderen Früchten hin.

"Dieser Ansatz [im Zusammenhang mit der digitalen Bildkolorimetrie] bedeutet einen Schritt hin zur Entwicklung saubererer und schnellerer Methoden, der sowohl Herstellern als auch Verbrauchern Vorteile bietet“, sagte Nunes

Zukünftige Forschungen zielen darauf ab, die Robustheit der neuen Methode zur Messung des freien Säuregehalts unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich verschiedener Smartphone-Marken, Einstellungen und Kameraqualitäten, zu bewerten.

"Für einige auf der digitalen Bildkolorimetrie basierende Methoden könnte die Erstellung einer speziellen App die Analysen vereinfachen und weiter automatisieren“, sagte Nunes. ​"Die Zusammenarbeit mit interdisziplinären Teams wäre entscheidend für die Lieferung eines qualitativ hochwertigen Endprodukts.“

• Journal of Food Zusammensetzung und Analyse