Neue Testmethode vereinfacht die Elementaranalyse von Proben von nativem Olivenöl extra
Mithilfe der neuen Methode konnten die Forscher chemische Elemente in Olivenöl schneller und genauer identifizieren, was dazu beitrug, die Herkunft zu bestimmen und Verfälschungen aufzudecken.
Forscher in Italien haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich 45 verschiedene chemische Elemente in nativem Olivenöl extra genau bestimmen lassen.
Laut der in der Fachzeitschrift „Food Chemistry“ veröffentlichten Studie haben die Forscher den besten Ansatz zur Analyse jedes einzelnen Elements ermittelt und das Risiko fehlerhafter Analysen aufgrund von Probenmanipulation (dem physischen Umfüllen von Proben von einem Behälter in einen anderen) und Verdünnung drastisch reduziert.
Die Bestandteile von nativem Olivenöl extra weisen mehrere Unterschiede zu anderen Pflanzenölen auf, die zur Verfälschung von nativem Olivenöl extra verwendet wurden.
Die Forschung ebnet zudem den Weg für neue Studien zu den spezifischen Eigenschaften jedes analysierten nativen Olivenöls extra, darunter unter anderem die Bestimmung der geografischen Herkunft und Maßnahmen zur Fälschungsbekämpfung.
Die neue Studie, die von einem Team aus vier italienischen Wissenschaftlern selbst finanziert wurde, untersucht, wie verschiedene Methoden der Probenvorbehandlung auf unterschiedliche Elemente angewendet werden können, welche Methode für jedes Element am besten geeignet ist und welche Ergebnisse zu erwarten sind.
Siehe auch: Forschungsnachrichten„Die Untersuchung des Elementgehalts in Olivenölen ist eine Herausforderung“, erklärte Maria Luisa Astolfi, Forscherin am Fachbereich Chemie der Universität La Sapienza in Rom und eine der Autorinnen der Studie, gegenüber Olive Oil Times. „Ihre Matrix ist komplex und zeichnet sich durch hohe Viskosität und einen hohen Gehalt an organischen Stoffen aus; darüber hinaus sind einige Elemente in nativem Olivenöl extra nur in sehr geringen Konzentrationen vorhanden.“
Für ihre Experimente wählten die Wissenschaftler nach dem Zufallsprinzip 24 extra native Olivenöle verschiedener Marken und Verpackungen aus, die in mehreren Supermärkten in Rom verkauft wurden.
Ziel der Forscher war es, Methoden zum Nachweis bekannter Elemente zu evaluieren und die Zusammensetzung von nativem Olivenöl extra zu untersuchen.
„Wir haben unsere Forschung darauf konzentriert, nach einer sehr hohen Anzahl von Elementen in nativem Olivenöl extra zu suchen“, sagte Astolfi. „Die Zahl 45 leitet sich aus früheren Studien und traditionellen Inhaltsanalysen ab. Zu diesen Elementen haben wir die Suche nach Spurenstoffen hinzugefügt, nach denen noch niemand gesucht hat, um deren Vorhandensein und deren Mengen zu untersuchen.“
Aus diesem Grund verglichen die Forscher verschiedene analytische Ansätze, die eine genauere Bewertung der Zusammensetzung von nativem Olivenöl extra ermöglichten.
Durch den Einsatz von ICP-MS (induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie) konnten die Forscher genaue und reproduzierbare Ergebnisse mit niedrigen Nachweisgrenzen für die analysierten Spurenelemente erzielen.
Gleichzeitig führten der Einsatz dieser Analysetechnik und die Forschung zur effektiven Anwendung auf Proben von nativem Olivenöl extra dazu, dass die Forscher sowohl die Probenverdünnung als auch die Handhabung der Proben reduzieren konnten.
„Die Art und Weise, wie Proben behandelt werden, ist das größte Hindernis für Forscher, da hier der Grund liegt, warum eine Analyse fehlschlagen könnte“, sagte Astolfi. „Zum Beispiel sind die Verdünnung, der eine zu saure Lösung unterzogen werden muss, um mittels ICP-MS analysiert zu werden, und der Transfer der Probe von einem Reagenzglas in ein anderes Vorgänge, die das Ergebnis beeinträchtigen können, indem sie die Probe kontaminieren oder die gesuchten Spurenelemente verloren gehen.“
Die Forscher prüften verschiedene Probenbehandlungen und Aufschlusslösungen, die zur Analyse der Proben verwendet werden, und versuchten, einen Kompromiss zwischen der für jedes Element erforderlichen Analysemethode und der dafür benötigten Zeit zu finden.
In einigen Fällen konnten Verdünnungsschritte vermieden werden, indem eine spezielle Lösung aus verdünnter Salpetersäure und Wasserstoffperoxid identifiziert und angewendet wurde.
„Das ist ein Beispiel für eine Lösung, die, sobald sie mit der Probe in Kontakt kommt, nicht verdünnt werden muss, um unter den maximalen Säuregrad zu fallen, den ein ICP-MS verträgt“, sagte Astolfi. „Das bedeutet auch, dass die Probe nicht von einem Reagenzglas in ein anderes umgefüllt werden muss, was den Handhabungsaufwand erheblich reduziert. Auch die Arbeitszeit wird deutlich verkürzt.“
Die Forscher wiesen in den Proben von nativem Olivenöl extra normale Mengen an Arsen, Kupfer, Eisen und Blei nach, auf die üblicherweise untersucht wird. Gleichzeitig nachwiesen die Forscher auch Spuren von Kalzium, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Mangan und Nickel. Von diesen sechs Elementen ist bekannt, dass sie – ebenso wie Eisen – den Geschmack und die Oxidationsstabilität von nativem Olivenöl extra beeinflussen.
„Darüber hinaus wollten wir auch andere Elemente untersuchen, um ein vollständigeres Profil von nativem Olivenöl extra zu erstellen“, sagte Astolfi.
Indem sie sich ein vollständiges Bild von allen in einer Probe vorhandenen Elementen verschaffen, können Wissenschaftler die geografische Herkunft der Olivenöle besser bestimmen.
„Der Baum nimmt Elemente aus dem Boden auf, die dann in der Frucht vorhanden sind. Das kann uns viel über das Herkunftsgebiet verraten“, sagte Astolfi. „Auch in früheren Forschungen wurde nach Spurenelementen gesucht. Wir sind dem Verständnis, welche Elemente uns diese Informationen liefern können, ein Stück näher gekommen.“
Allerdings lassen sich nicht alle Elemente mit demselben Verfahren untersuchen.
„Nehmen wir zum Beispiel Barium, Phosphor, Silber oder Zinn: Bei diesen Elementen könnten wir die neue Methode nicht anwenden, da sie andere Reagenzmischungen, Volumina und Zeiten für die Probenextraktion oder den Aufschluss erfordern“, sagte Astolfi. „Die größte Herausforderung besteht darin, für viele verschiedene Elemente die am besten geeignete Vorbehandlungsmethode für das Öl zu finden.“
Sie fügte hinzu, dass Barium, Chrom, Silber oder Zinn in einer erwärmten Lösung aufgeschlossen werden müssen und mit Ultraschallextraktion nicht genau gemessen werden können.
„Mit der neuen Methode können wir das Profil von 45 verschiedenen Elementen bestimmen, und durch den Vergleich mit anderen Analysemethoden könnte unsere Forschung dazu beitragen, herauszufinden, welche Methode für das jeweilige chemische Element, das wir untersuchen, am besten geeignet ist“, sagte Astolfi.
Über die Möglichkeit hinaus, die Herkunft von Olivenöl genauer zu bestimmen und dessen Inhaltsstoffe zu verstehen, könnten neue Methoden auch dazu beitragen, gegen Fälschungen und die Verfälschung von nativem Olivenöl extra vorzugehen.
„Die Elemente in nativem Olivenöl extra weisen mehrere Unterschiede zu anderen Pflanzenölen auf, wie beispielsweise Samenölen, die in der Vergangenheit zur Verfälschung von nativem Olivenöl extra vor dessen Vertrieb auf dem Markt verwendet wurden“, sagte Astolfi. „Die Unterschiede liegen darin, welche Elemente vorhanden sind und wie hoch ihre Dichte ist.“
Derzeit laufen neue Forschungsarbeiten, um die Unterschiede zwischen biologischem und nicht-biologischem nativem Olivenöl extra zu untersuchen und zu verstehen, was italienische und nicht-italienische native Olivenöle extra voneinander unterscheidet.
„Diese neue Methode eröffnet viele Möglichkeiten“, sagte Astolfi. „Wir untersuchen derzeit Proben aus ganz Italien, die von lokalen Agrarunternehmen in ihren jeweiligen Gebieten entnommen wurden, um deren Herkunft zu bestimmen und Erkenntnisse über ihre Unterschiede, ihre spezifischen Eigenschaften und so weiter zu gewinnen.“