新しい分析法により、エキストラバージンオリーブオイル試料の元素分析が簡素化される
この新しい手法を用いることで、研究者たちはオリーブオイルに含まれる化学成分をより迅速かつ正確に特定できるようになり、産地判定や混入物の特定に役立てることができる。
イタリアの研究者らが、エキストラバージンオリーブオイルに含まれる45種類の化学元素を正確に特定する新たな手法を開発した。
学術誌『Food Chemistry』に掲載された論文によると、研究者らは各元素を分析するための最適な手法を特定し、サンプルの取り扱い（ある容器から別の容器への物理的な移動）や希釈による分析誤差のリスクを大幅に低減した。
エキストラバージンオリーブオイルに含まれる元素は、エキストラバージンオリーブオイルの偽装に使用されてきた他の植物油とはいくつかの点で異なります。
また、この研究は、分析対象となる各エキストラバージンオリーブオイルの特定の特性に関する新たな研究への道を開くものであり、地理的原産地の特定や偽造防止活動などが含まれる。
イタリア人科学者4名からなるチームが自己資金で実施したこの新たな研究では、異なるサンプル前処理法を個々の成分にどのように適用できるか、各成分に対してどの方法が最適か、そしてどのような結果が期待できるかを評価している。
関連情報：研究ニュース「オリーブオイル中の元素含有量を研究するのは困難です」と、ローマ・サピエンツァ大学化学部の研究者であり、本研究の共著者の一人であるマリア・ルイーザ・アストルフィ氏は『Olive Oil Times』に語った。「そのマトリックスは複雑で、高い粘度と有機物含有量が特徴的です。さらに、一部の元素はエクストラバージンオリーブオイル中に極めて低濃度でしか存在しません。」
研究者らは実験のため、ローマ市内の複数のスーパーマーケットで販売されている様々なブランドや容器のエクストラバージンオリーブオイルから、無作為に24種類を選定した。
研究者らの目的は、既知の元素を検出する方法を評価し、エクストラバージンオリーブオイルの組成を解明することだった。
「我々の研究は、エクストラバージンオリーブオイルに含まれる非常に多くの元素の検出に焦点を当てた」とアストルフィ氏は述べた。「45という数は、過去の研究や従来の成分分析に基づいたものだ。それらの元素に加え、これまで誰も調査したことのない微量成分の検出も追加し、その存在と含有量を調べた。」
このため、研究者らはエクストラバージンオリーブオイルの組成をより正確に評価できる様々な分析手法を比較検討した。
ICP-MS（誘導結合プラズマ質量分析法）を用いることで、研究者らは分析対象の微量元素について低い検出限界値で、正確かつ再現性のある結果を得ることができました。
同時に、この分析技術の採用と、エクストラバージンオリーブオイルの試料への効果的な適用方法に関する研究により、研究者らは試料の希釈作業と取り扱い作業の両方を削減することに成功しました。
「試料の取り扱い方法は研究者にとって最大の障壁です。なぜなら、そこに分析が失敗する原因があるからです」とアストルフィ氏は述べた。「例えば、ICP-MSによる分析のために過度に酸性の溶液を希釈しなければならないことや、試験管から別の試験管へ試料を移すといった操作は、試料を汚染したり、探している微量成分を失ったりすることで、結果を損なう恐れがあります。」
研究者らは、各元素に必要な分析手法と、その実行に要する時間とのバランスを見出すべく、試料分析に用いる様々な試料前処理法や分解溶液を検討した。
場合によっては、希釈した硝酸と過酸化水素の特定の溶液を特定して使用することで、希釈作業を回避した。
「これは、サンプルと接触した時点で、ICP-MSが許容できる最大酸度レベル内に収まるよう希釈する必要がない溶液の一例です」とアストルフィ氏は述べた。「これは同時に、サンプルを試験管から別の試験管へ移す必要がないことを意味し、操作工程を大幅に削減できます。作業時間もかなり短縮されます。」
研究者らは、エクストラバージンオリーブオイルの試料から、通常スクリーニング対象となるヒ素、銅、鉄、鉛を標準的な量で検出した。一方、カルシウム、コバルト、銅、マグネシウム、マンガン、ニッケルも微量ながら検出された。これら6つの元素は、鉄と同様に、エクストラバージンオリーブオイルの風味や酸化安定性に影響を与えることが知られている。
「さらに、エクストラバージンオリーブオイルのより完全なプロファイルを把握するために、他の元素についても調査したいと考えました」とアストルフィ氏は述べた。
サンプルに含まれるすべての元素の全体像を把握することで、科学者はオリーブオイルの地理的産地をより正確に特定できるようになります。
「木は土壌から元素を吸収し、それが果実の中に含まれます。これにより、原産地の土地について多くのことがわかります」とアストルフィ氏は語った。「これまでの研究でも、追跡可能な元素の調査が行われてきました。私たちは、どの元素がその情報を提供してくれるのかを理解することに、一歩近づきました。」
しかし、すべての元素を同じ手順で評価できるわけではありません。
「例えば、バリウム、リン、銀、スズの場合、試料の抽出や消化には異なる試薬の混合比、容量、時間が必要となるため、この新しい手法は使用できません」とアストルフィ氏は述べた。「最大の課題は、多種多様な元素に対して最適なオイルの前処理法を見出すことです」
彼女はさらに、バリウム、クロム、銀、スズは温めた溶液中で消化する必要があり、超音波抽出では正確に測定できないと付け加えた。
「この新手法を用いれば、45種類の元素の組成を評価することができ、他の分析手法との比較を通じて、我々の研究は、対象とする化学元素ごとに最適な手法を特定する一助となる可能性があります」とアストルフィ氏は述べた。
オリーブオイルの産地をより正確に特定し、その成分を理解できる可能性に加え、新しい分析法は、偽造品やエクストラバージンオリーブオイルへの混入防止にも役立つ可能性がある。
「エクストラバージンオリーブオイルに含まれる元素は、種子油などの他の植物油とはいくつかの違いがあります。過去には、市場に出回る前にエクストラバージンオリーブオイルを偽装するために、こうした種子油が使用されてきました」とアストルフィ氏は述べた。「その違いは、どの元素が含まれているか、そしてそれらの濃度にあります。」
現在、有機と非有機のエクストラバージンオリーブオイルの違いを調査し、イタリア産と非イタリア産のエクストラバージンオリーブオイルを区別する要因を解明するための新たな研究が進められている。
「この新しい手法によって、多くの可能性が開けています」とアストルフィ氏は語った。「現在、各地で活動する地元の農業関連企業が採取した、イタリア全土からのサンプルを調査しており、その産地を特定し、違いや固有の特性などを解明しようとしています。」