Ερευνητές αναπτύσσουν μια ευκολότερη και φθηνότερη μέθοδο μέτρησης της ελεύθερης οξύτητας
Η νέα μέθοδος απαιτεί ένα smartphone και λιγότερα χημικά από την τυπική τεχνική και ενδέχεται επίσης να είναι εφαρμόσιμη σε άλλες κρίσιμες αναλύσεις.
Βραζιλιάνοι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον υπολογισμό της ελεύθερης οξύτητας του ελαιολάδου και άλλων βρώσιμων ελαίων.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Food Chemistry, δείχνουν ότι η εφαρμογή αυτής της νέας τεχνικής απαιτεί 90% λιγότερα χημικά, είναι πιο οικονομική και μπορεί να είναι πιο ακριβής και απλή στην εκτέλεση.
Αυτή η προσέγγιση σηματοδοτεί μια στροφή προς την ανάπτυξη καθαρότερων και ταχύτερων μεθόδων, προσφέροντας οφέλη τόσο για τους παραγωγούς όσο και για τους καταναλωτές.
Η μέτρηση της ελεύθερης οξύτητας είναι απαραίτητη στον τομέα του ελαιολάδου. Τα εμπορικά πρότυπα του Διεθνούς Συμβουλίου Ελαιολάδου (IOC) ορίζουν το ανώτατο όριο οξύτητας για το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο στο 0,8%. Τα παρθένα ελαιόλαδα πρέπει να έχουν οξύτητα που δεν υπερβαίνει το 2%.
«Τα ελαιόλαδα από ελιές υψηλής ποιότητας και καλής διατήρησης τείνουν να έχουν χαμηλότερη οξύτητα, αλλά δεν θα έχουν απαραίτητα καλές οργανοληπτικές ιδιότητες», δήλωσε στην Olive Oil Times ο Cleiton Antônio Nunes, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής επιστήμης τροφίμων στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Λάβρας στη Βραζιλία.
Δείτε επίσης: Οι κατηγορίες του ελαιολάδου«Η χαμηλή οξύτητα από μόνη της δεν επιβεβαιώνει την ποιότητα ενός καλού φυτικού ελαίου», πρόσθεσε. «Η οξύτητα δεν αποτελεί οργανοληπτικό χαρακτηριστικό του προϊόντος, αλλά είναι μάλλον ένας χημικός δείκτης».
Οι ερευνητές ξεκίνησαν να επικυρώσουν και να βελτιώσουν τη νέα μέθοδο συγκρίνοντας τα αποτελέσματά της με αυτά που προέκυψαν από τα ίδια δείγματα βρώσιμου ελαίου μέσω ογκομετρικής αλκαλικής τιτλοδότησης, της παραδοσιακής μεθόδου που χρησιμοποιεί η ΔΟΕ. Η διαδικασία είναι απλή και περιλαμβάνει μια χημική αντίδραση με τα λιπαρά οξέα που προκαλούν την οξύτητα.
«Η ολοκλήρωση της αντίδρασης υποδεικνύεται από τη μετάβαση του μείγματος από άχρωμο σε ροζ χρώμα μετά 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, πράγμα που σημαίνει ότι δεν απαιτεί ακριβό και εξελιγμένο εξοπλισμό ούτε μεγάλη εργαστηριακή υποδομή», είπε ο Nunes.
«Από την άλλη πλευρά, η εμπειρία του αναλυτή στον προσδιορισμό του σημείου στο οποίο το μείγμα αλλάζει χρώμα, του τελικού σημείου της τιτλοδότησης και του όγκου του αντιδραστηρίου που καταναλώνεται για να επιτευχθεί αυτό το σημείο είναι κρίσιμη για την αξιοπιστία της ανάλυσης», πρόσθεσε. «Επομένως, είναι σημαντικό να υπάρχουν καλά εκπαιδευμένοι αναλυτές».
Σύμφωνα με τον Nunes, η σημαντική ζήτηση χημικών ουσιών που απαιτεί η παραδοσιακή μέθοδος 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 όταν αντιδρά με τα ελεύθερα οξέα του ελαίου. «Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε ελεύθερα οξέα, τόσο πιο έντονο είναι το χρώμα που προκύπτει», είπε ο Nunes.
Στη συνέχεια, τα χρωματισμένα διαλύματα φωτογραφίζονται με τη χρήση ενός 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 περιεκτικότητας του ελαίου σε ελεύθερα οξέα, χρησιμοποιώντας έτσι την ψηφιακή χρωματομετρία εικόνας ως βασική μεθοδολογία», είπε ο Nunes.
Η χρωματομετρία ψηφιακών εικόνων 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.
Δείτε επίσης: Ερευνητές αναπτύσσουν απλοποιημένο τρόπο προσδιορισμού της περιεκτικότητας σε πολυφαινόλες του ελαιολάδου«Σε αντίθεση με την τιτλοδότηση, η οποία βασίζεται στην ανθρώπινη οπτική κρίση, η μέθοδος που προτείνουμε μετρά ψηφιακά το χρώμα χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή, βελτιώνοντας την ακρίβεια των μετρήσεων», δήλωσε ο Nunes.
Όταν συγκρίθηκαν 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 ψηφιακής χρωματομετρίας εικόνας και εκείνων από την τιτλοδοτική ανάλυση», δήλωσε ο Nunes.
«Η ποσότητα των δειγμάτων και των αντιδραστηρίων που απαιτούνται στη μέθοδο που αναπτύξαμε είναι περίπου 90% μικρότερη από την παραδοσιακή μέθοδο, αλλά πιστεύουμε ότι είναι δυνατό να μειωθεί ακόμη περισσότερο», πρόσθεσε.
Η νέα μελέτη θέτει τα θεμέλια για την ανάπτυξη μιας πρακτικής εφαρμογής. «Στόχος μας είναι να απλοποιήσουμε τις αναλύσεις χρησιμοποιώντας την κάμερα ενός smartphone και εφαρμογές για τη λήψη και την επεξεργασία χρωματικών δεδομένων», είπε ο Nunes, τονίζοντας ότι η ελάχιστη εργαστηριακή υποδομή και ένας εξειδικευμένος αναλυτής εξακολουθούν να αποτελούν προαπαιτούμενα για την προετοιμασία των δειγμάτων και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
Ο Nunes οραματίζεται τη δυνατότητα παροχής ενός φιλικού προς τον χρήστη κιτ που θα περιέχει τα απαραίτητα αντιδραστήρια, ώστε οι αναλυτές να διεξάγουν δοκιμές και να λαμβάνουν αποτελέσματα μέσω μιας ειδικής εφαρμογής σύντομα.
Η ερευνητική ομάδα έχει επίσης εφαρμόσει τεχνικές ψηφιακής χρωματομετρίας εικόνας σε άλλες κρίσιμες αναλύσεις ελαιολάδου και άλλων βρώσιμων ελαίων, όπως ο προσδιορισμός των τιμών υπεροξειδίου.
Ο Nunes επισήμανε τη σημασία αυτών των τιμών στην αξιολόγηση της ποιότητας του ελαίου και της ωριμότητας των ελιών, των μπανανών και άλλων φρούτων.
«Αυτή η προσέγγιση [που σχετίζεται με την ψηφιακή χρωματομετρία εικόνας] σηματοδοτεί μια στροφή προς την ανάπτυξη καθαρότερων, ταχύτερων μεθόδων, προσφέροντας οφέλη τόσο για τους παραγωγούς όσο και για τους καταναλωτές», δήλωσε ο Nunes
Μελλοντική έρευνα στοχεύει στην αξιολόγηση της αξιοπιστίας της νέας μεθόδου μέτρησης της ελεύθερης οξύτητας υπό διάφορες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών μαρκών smartphone, ρυθμίσεων και ποιότητας κάμερας.
«Για ορισμένες μεθόδους που βασίζονται στην χρωματομετρία ψηφιακών εικόνων, η δημιουργία μιας ειδικής εφαρμογής θα μπορούσε να απλοποιήσει και να αυτοματοποιήσει περαιτέρω τις αναλύσεις», δήλωσε ο Nunes. «Η συνεργασία με διεπιστημονικές ομάδες θα ήταν ζωτικής σημασίας για την παράδοση ενός τελικού προϊόντος υψηλής ποιότητας.»