Nova metoda otkriva krivotvorenje maslinovog ulja i smanjuje utjecaj na okoliš

Istraživači s marokanskih i francuskih sveučilišta razvili su novu metodu za otkrivanje miješanja u maslinovo ulje, što bi moglo značajno smanjiti potrošnju energije i utjecaj na okoliš.

Prema autorima istraživanja objavljenog u časopisu Food Chemistry, novi alat također skraćuje vrijeme potrebno za analizu maslinovog ulja, čime se in situ procjene prisutnosti mješavina čine dostupnijima.

"Kvalitetno maslinovo ulje se krivotvori, bilo miješanjem s maslinovim uljima niže kvalitete poput 'virgin' ulja ili s drugim biljnim uljima, što je oblik obmane potrošača i negativno utječe na ugled proizvođača," Hicham Zaroual je rekao za Olive Oil Times.

Vidi također: Istraživači koriste ultrazvuk za otkrivanje krivotvorenog maslinovog ulja

Zaroual, koautor studije, znanstvenik je u timu za tehnologiju okoliša, biotehnologiju i valorizaciju bioresursa na Sveučilištu Abdelmalek Essaadi u Tetouanu, u Maroku.

Prema autorima, prijevara koja uključuje različite kategorije maslinovog ulja teže je za otkriti nego mješavine napravljene s drugim biljnim uljima.

"Ova vrsta prijevare smanjuje nutritivne i senzorne prednosti maslinovog ulja, dovodeći potrošače u zabludu, osobito u uvjetima strogih zakona koji zahtijevaju jasnu klasifikaciju prema certifikatima poput PDO-a ili PGI-ja", rekao je Zaroual.

PDO (zaštićena oznaka izvornosti) i PGI (zaštićena zemljopisna oznaka) europske su unije certifikati kvalitete koji jamče autentičnost proizvoda u pogledu sastava i podrijetla.

"U takvom kontekstu ključno je otkriti čak i minimalnu adulteraciju kako bi se sačuvala kvaliteta proizvoda i povjerenje potrošača", rekao je Zaroual.

Studija je otkrila da spektroskopija bočne prednje fluorescencije postiže do 100 posto točnosti klasifikacije kada se kombinira s naprednom statističkom analizom, kao što je diskriminantna analiza djelomičnih najmanjih kvadrata.

Analiza diskriminacije djelomičnih najmanjih kvadrata nadzirana je metoda koja primjenjuje matematičke i statističke tehnike na kemijske podatke (kemometriju) radi klasifikacije uzoraka na temelju njihovih spektralnih profila.

Kada je metoda nadzirana, to znači da se model trenira koristeći označene podatke.

U ovom su slučaju istraživači već znali koji su uzorci maslinovog ulja ekstra djevičansko maslinovo ulje, a koji su bila pomiješana s nečistoćama i za koliko.

Model uči prepoznavati obrasce povezane s svakom kategorijom, a zatim koristi to znanje za klasificiranje novih, nepoznatih uzoraka.

Prema istraživačima, nova je metoda brža, jednostavnija i isplativija od tradicionalnih tehnika kao što su visokoučinkovita tekućinska kromatografija i plinska kromatografija-masena spektrometrija.

Visokoučinkovita tekućinska kromatografija koristi se za razdvajanje i kvantifikaciju spojeva u tekućim uzorcima. Prisiljava se uzorak kroz stupac visokog tlaka ispunjen nepokretnim materijalom, gdje se spojevi razdvajaju na temelju njihovih kemijskih interakcija.

Iako je precizna, visokoučinkovita tekućinska kromatografija smatrana je napornom zbog potrebe za skupim otapalima, vremenski zahtjevne pripreme te specijalizirane opreme i obuke.

Plinska kromatografija-spektrometrija mase kombinira plinsku kromatografiju za razdvajanje hlapljivih spojeva sa spektrometrijom mase kako bi ih identificirala po njihovim molekularnim fragmentima.

Iako je vrlo precizna, tehnički je složena, skupa i ograničena na hlapljive spojeve ili uzorke koji potječu iz kemijskih promjena. Također zahtijeva opsežnu pripremu i kvalificirano osoblje.

"Nova tehnika zahtijeva minimalne resurse i može brzo obraditi mnogo uzoraka", rekao je Zaroual. "Osim toga, može se primijeniti u stvarnom vremenu, na licu mjesta, za otkrivanje prijevara bez potrebe za visokotehnološkim laboratorijima, što je čini inovativnim korakom u kontroli kvalitete." 

Prema istraživačima, spektroskopija fluorescencije bočnog prednjeg lica također se ističe u usporedbi s drugim spektroskopskim tehnikama koje se već koriste za analizu maslinovog ulja.

"Fluorescentna spektroskopija bočne prednje strane ističe se zbog svoje jedinstvene metode otkrivanja kemijskog sastava maslinovog ulja putem emisije fluorescentne svjetlosti pri izlaganju specifičnom zračenju", rekao je Zaroual.

"To je čini iznimno osjetljivom na manje kemijske promjene uzrokovane miješanjem ili uvjetima skladištenja", dodao je.

Zaroual je objasnio da se druge tehnike, poput spektroskopije srednjeg i bliskog infracrvenog područja, usredotočuju na mjerenje apsorpcije svjetlosti molekularnih vibracija, čime su prikladniji za analizu specifičnih sastojaka nego za precizno otkrivanje miješanja.

Vidi također: Znanstvenici koriste nuklearnu magnetsku rezonancu za identifikaciju mješavina maslinovog ulja

"Ramanove tehnike također se oslanjaju na molekularne vibracije, ali mogu biti pogođene ometajućim fluorescentnim signalima, što ograničava njihovu učinkovitost", rekao je Zaroual. "Fluorescentna spektroskopija bočnog prednjeg pogleda može razlikovati ulja na temelju njihovih fluorescentnih emisija na specifičnim valnim duljinama, kao što je 430 nanometara", dodao je.

Četiristo trideset nanometara ključna je analitička valna duljina na kojoj kemijske razlike između ulja postaju očite u fluorescentnom signalu, omogućujući preciznu klasifikaciju i kvantifikaciju kemometrijskom analizom.

Istraživači su otkrili da su emisije fluorescencije na 430 nanometara bile osobito učinkovite u razlikovanju ekstra djevičanskog maslinovog ulja i uzoraka pomiješanih s uljima niže kvalitete, kao što su djevičansko, rafinirano maslinovo ulje ili maslinovo ulje od maslinovih pastina.

Na toj valnoj duljini fluorescentni signali koje proizvode prirodno prisutne tvari, kao što su klorofili ili markeri oksidacije, pokazali su jasne i dosljedne razlike ovisno o vrsti i postotku aditivacije.

Ti jedinstveni obrasci emisije analizirani su kemometrijskim modelima kao što je diskriminantna analiza s djelomičnim najmanjim kvadratima, koja je postigla 100-postotnu točnost klasifikacije.

Prema autorima, nova metoda temeljena na fluorescencijskoj spektroskopiji bočnog prednjeg pogleda jednostavnija je za upotrebu i zahtijeva samo nekoliko minuta po analizi, znatno manje vremena nego sati potrebni za visokoučinkovitu tekućinsku kromatografiju ili plinsku kromatografiju-masenu spektrometriju.

"Analiza bočne fluorescencijske spektroskopije traje samo nekoliko minuta po uzorku, s tri skeniranja po uzorku, što je čini idealnom za brzu obradu velikog broja uzoraka", rekao je Zaroual. 

"Također minimizira upotrebu kemikalija i otapala, smanjujući i troškove i utjecaj na okoliš", dodao je.

Istraživači su također primijetili da rad s opremom zahtijeva znatno manje energije nego tradicionalne metode.

"Osim toga, ne zahtijeva visoko tehnička znanja niti napredne laboratorije, što ga čini dostupnim laboratorijima za kontrolu kvalitete u malim mljekama za masline", dodao je. "Fluorescencijska spektroskopija bočnog prednjeg pogleda zahtijeva samo osnovnu obuku za rukovanje uređajem i tumačenje rezultata, čime se smanjuje ovisnost o visoko specijaliziranom osoblju."

Njezina visoka osjetljivost također omogućuje otkrivanje vrlo niskih razina miješanja.

"Studija je pokazala da spektroskopija bočne i prednje strane ploha može otkriti aditivaciju od svega pet posto dodanog ulja pomiješanog u ekstra djevičansko maslinovo ulje, što pokazuje osjetljivost ove tehnike", rekao je Zaroual.

"To je čini prikladnom za otkrivanje čak i prijevara malog opsega koje bi moglo biti teško identificirati tradicionalnim metodama", dodao je.

Prema istraživačima, najbolja faza za primjenu ove metode je tijekom proizvodnje, gdje se svaka prijevara može rano otkriti prije nego što proizvod uđe u opskrbni lanac.

"Također se može koristiti tijekom pakiranja za nadzor kvalitete i osiguranje integriteta proizvoda", rekao je Zaroual. "Ako je potrebno, može se primijeniti tijekom distribucije ili maloprodaje kako bi se osigurala usklađenost s propisima i zaštitio krajnji potrošač od prijevare." 

Izazovi u postizanju optimalnih rezultata sa spektroskopijom bočne prednje strane uključuju utjecaj vanjskih čimbenika, kao što su skladištenje ili izloženost svjetlu i toplini, što može utjecati na emisije fluorescencije i ometati analitičke rezultate.

"Osim toga, razlikovanje mješavina maslinovih ulja s kemijskim profilima bliskima profilu ekstradjevičanskog maslinovog ulja može biti teško, što zahtijeva preciznije referentne modele i integraciju naprednih statističkih alata", rekla je Zaroual.

"Kemijsko ometanje od polifenola i hlapljivih spojeva, koje mijenja fluorescencijske signale, još je jedan potencijalni izazov", dodao je.

Prema autorima, bočna-frontalna fluorescencijska spektroskopija mogla bi postati standardni alat za praćenje maslinovog ulja nakon što bude procijenjena i odobrena od strane regulatornih tijela.

"Razvojem standardiziranih protokola i službenim priznavanjem od strane organizacija poput Međunarodnog vijeća za masline, mogao bi se koristiti za osiguravanje usklađenosti s certifikatima o podrijetlu i kvaliteti poput PDO i PGI," rekao je Zaroual. "To je bio jedan od ciljeva razvoja ove tehnike." 

Prema istraživačima, budući rad bit će usmjeren na pokrivanje šireg raspona biljnih ulja i usavršavanje prediktivnih modela za preciznije otkrivanje prijevara.

"Napori će biti usmjereni na razvoj kompaktnih, jeftinih uređaja za terensku upotrebu od strane proizvođača i distributera", rekao je Zaroual. "Tim također planira produbiti proučavanje fluorescencije u odnosu na geografsko i sortno podrijetlo te razviti metodu temeljenu na geografskom otisku."

"Ostali ciljevi uključuju poboljšanje osjetljivosti za otkrivanje razina miješanja ispod 0,5 posto i integriranje sustava umjetne inteligencije za analizu podataka u stvarnom vremenu", zaključio je Zaroual.

---