` Chemie sichtbar machen: Einfache Demonstrationen mit Olivenöl - Olive Oil Times

Chemie sichtbar machen: Einfache Demonstrationen mit Olivenöl

Dezember 10, 2012
Patricia B. OHara und Richard A. Blatchly

Neueste Nachrichten

Die Olive bietet eine kulinarische Landschaft, in der die Wertschätzung der einzigartigen chemischen Natur ein Schlüssel zum wirklichen Verständnis ist. Die chemische Struktur der natürlichen Biomoleküle der Olive kann mit der Entwicklung der charakteristischen Farbe, des Geschmacks und des Geruchs der Öle zusammenhängen. Diese einzigartigen Biomoleküle führen dazu, dass Olivenöl als gesundes Öl identifiziert wird.

Das Wachstum des Weltmarktes für Olivenöl und die regionale Ausweitung der Produktivität haben die Erarbeitung neuer internationaler Normen erforderlich gemacht, um den Verbraucher zu schützen und zu verhindern, dass betrügerische Öle auf den Markt gelangen.

Der Körper des Olivenöls besteht aus seiner Komponente Triglyeride, bei denen es sich um an Glycerin gebundene Fettsäuren handelt. Freie Fettsäuren (FFA) sind natürliche Abbauprodukte dieser Triglyceride. Die wichtigste FFA in Olivenöl ist Ölsäure (benannt nach dem Oleo europa Baum). Während es aufgrund der Fettsäuren selbst sehr schwierig sein kann, den Unterschied zwischen Olivenölen mit unterschiedlichem FFA-Gehalt zu schmecken, ist ein hoher Säuregehalt normalerweise mit anderen negativen Eigenschaften verbunden, wie z. B. unsachgemäßer Handhabung oder Lagerung der Oliven vor dem Pressen. Die Kosten des Öls werden teilweise davon bestimmt, ob es als extra vergine (weniger als 0.8% FFA) oder jungfräulich (weniger als 1.5% FFA) eingestuft ist.

Die Standardanalyse für freie Fettsäuren (FFA) ist eine Titration mit einer Standardbase, die allgemein als Lauge (Natriumhydroxid-NaOH) bekannt ist. In einem professionellen Analyselabor werden die FFAs mit einem gemischten Lösungsmittel aus gleichen Teilen Ethanol und Diethylether aus dem Öl extrahiert, dessen Dämpfe schädlich und brennbar sind. Wir werden zeigen, wie der Säuregehalt mit einem einfacheren Reagenz gemessen werden kann, um eine qualitative Antwort darauf zu geben, ob das Öl einen bestimmten Standard erfüllt. Kurz gesagt verwendet das Reagenz einen pH-Indikator in einer Lösung, die eine bekannte Menge NaOH enthält. Wenn die Menge an FFA größer als die Menge an Base ist, ändert der Indikator seine Farbe.

Abbildung 1: Alizarin-Gelb-Test an Ölen mit steigenden Ölsäurekonzentrationen. Von links nach rechts: 0%, 0.50%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.3%. Das Reagenz wurde ausgewählt, um auf 1.5% Ölsäure zu testen, was die Farbänderung erklärt, die bei Röhrchen 4 beginnt.

Der Geschmack ist eine der wichtigsten und schwer zu quantifizierenden Eigenschaften von Olivenöl. Experten für die Herstellung von Olivenöl kennen die Beziehung zwischen bestimmten Bestandteilen und dem Geschmack und den Eigenschaften des Öls. Um ein chemisches Maß dieser Komponenten visuell mit dem Geschmack zu verbinden, haben wir mehrere einfache Tests entwickelt, die das Vorhandensein oder Fehlen wichtiger Bestandteile des Öls belegen. Wir haben diese Tests mit dem Geschmack und den Kocheigenschaften des Öls in Verbindung gebracht.

Einer der kontroversesten Aspekte des Geschmacks von Olivenöl ist seine Bitterkeit. Während eines Workshops in der Türkei erlebten wir eine ziemliche Debatte zwischen Traditionalisten, die nicht der Meinung sind, dass Öl bitter sein sollte, und High-End-Ölproduzenten, die stolz auf die Bitterkeit ihres Öls waren. Die bitteren und adstringierenden Komponenten sind hauptsächlich Polyphenolverbindungen, die von Hydroxytyrosol abgeleitet sind, das aus einer der basischen Aminosäuren, Tyrosin, hergestellt wird. Andere Verbindungen, einschließlich Flavonoide wie Taxifolin und Luteolin, verleihen der Geschmackspalette Tiefe. Alle diese Verbindungen sind ziemlich aktive Antioxidantien, die einige, aber nicht alle gesundheitlichen Vorteile ausmachen.

Die antioxidativen Eigenschaften von Olivenölen können mit einem als Preußischblau bekannten Farbstoff nachgewiesen werden. Die Chemie, die hier am Werk ist, ist dieselbe Chemie, die vor einem halben Jahrhundert bei der Herstellung von Architekturentwürfen verwendet wurde. Eine Mischung von Eisensalzen reagiert auf das Vorhandensein eines Antioxidans, um den tiefblauen Farbstoff zu erzeugen, was die Aktivität gut demonstriert. Dies erlaubt uns zwar nicht, feine Unterschiede zu unterscheiden, zeigt jedoch den Unterschied zwischen Ölen mit Antioxidantien (Olivenöle) und ohne (wie Samenöle).

Abbildung 2: Während Mineralöl (Röhrchen 1) und die meisten Nussöle wie Sonnenblumenöl nicht reagieren, sollten Olivenöle von guter Qualität positiv getestet werden, um eine hellblaue Farbe zu erzeugen (Röhrchen 2 - 5). Hier erzeugte ein Olivenöl aus wilden statt kultivierten Oliven, Röhrchen 4, die tiefste blaue Farbe.

Die vorherrschende gelbe Farbe von Olivenöl ist größtenteils auf Lutein zurückzuführen, während β-Carotin einen orangefarbenen Farbton verleiht. Grünere Olivenöle enthalten Moleküle aus der Chlorophyllfamilie. Normalerweise erfordert die Quantifizierung der Farbe ein Spektrophotometer, aber die Grundfunktionen dieses teuren Instruments können von einem iPhone mit einer App wie Irodori nachgeahmt werden, um die Beiträge von Rot / Grün / Blau (RGB) zur Farbe der Olivenöle zu messen . Ein Foto wird mit dem iPhone aufgenommen und vom Programm in Farbfelder unterteilt. Der Benutzer wählt die charakteristischste Farbe für die Analyse aus und der RGB-Beitrag (Durchlicht) für dieses Farbfeld wird gemeldet. Eine solche Messung benötigt eine Hintergrundsteuerung. Jedes Foto wurde unter identischen Beleuchtungsbedingungen mit dem gleichen Lösungsvolumen und einem weißen Hintergrund aufgenommen.

Ein weiteres Merkmal unseres Panels mit einfachen Demonstrationen der Chemie von Olivenölen ist die Wechselwirkung der Öle mit Laserlicht. Wir zeigen, wie einfache Laserpointer einige der feineren Merkmale der Chlorophyll-haltigen grünen Öle beleuchten können.

Einer der lohnenderen Aspekte eines Chemikers ist die Fähigkeit, ein tieferes Verständnis der Materialien zu erlangen, denen wir jeden Tag begegnen. Olivenöl ist ein großartiges Beispiel für eine alltägliche Substanz, die wunderbar komplex aussieht, wenn man sieht, woraus sie besteht. Wenn wir das Make-up kennen, können wir auch unseren Geschmacksgenuss mit den gesunden Ergebnissen unseres Konsums in Verbindung bringen.

Patricia B. O'Hara ist Amanda und Lisa Cross Professorin für Chemie an der University of Massachusetts, Amherst
Richard A. Blatchly ist der Lehrstuhl für Organische Chemie am Keene State College

In Verbindung stehende News