Quality Control of Palm Oil

Význam tématu

Palmový olej představuje klíčovou složku potravinářského průmyslu a důkladné sledování jeho kvality je nezbytné pro zajištění bezpečnosti a stability produktů. Stanovení parametrů jako volné mastné kyseliny, jodové číslo, vlhkost, DOBI a obsah karotenu obvykle vyžaduje náročné mokré chemické metody s vysokými provozními náklady a časovou náročností.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit použitelnost Vis-NIR spektroskopie pro rychlé, bezchemikální a přesné stanovení pěti klíčových parametrů kvality surového palmového oleje a porovnat její výkon s tradičními referenčními metodami.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace:
  • XDS RapidLiquid Analyzer (400–2500 nm) s integrovaným temperováním na 60 °C
  • Jednorázové skleněné vials s optickou délkou 8 mm
  • Software Vision Air Complete pro akvizici spekter a vývoj predikčních modelů
• Metodika:
  • Přímé měření bez předchozí úpravy vzorku v transmisním režimu
  • Kalibrace a validace modelů na základě titrace (FFA, IV), Karl Fischerovy titrace (vlhkost) a fotometrie (DOBI, karoten)

Hlavní výsledky a diskuse

• Volné mastné kyseliny (FFA): R² = 0,835, chyba křížové validace ≈ 0,27 %
• Jodové číslo (IV): R² = 0,911, chyba křížové validace ≈ 0,20 mg/100 g
• Vlhkost: R² = 0,638, chyba křížové validace ≈ 0,047 %
• Deteriorace bleachability index (DOBI): R² = 0,842, chyba křížové validace ≈ 0,19
• Obsah karotenu: R² = 0,677, chyba křížové validace ≈ 23,4 ppm

Modely vykazují silnou korelaci zejména u FFA a IV, zatímco u vlhkosti a karotenu je přesnost ovlivněna složitostí matice oleje.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální náklady na provoz bez nutnosti chemikálií
• Analýza pěti parametrů za méně než 1 minutu
• Snížení ročních nákladů z ~ 42 900 USD na ~ 2 063 USD při 10 analýzách denně
• Jednoduchá obsluha vhodná pro rutinní kontrolu kvality v laboratořích i výrobních procesech

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace Vis-NIR senzorů do automatizovaných výrobních linek pro on-line monitoring
• Rozšíření kalibračních modelů o další parametry a detekci kontaminant
• Použití pokročilých chemometrických algoritmů ke zvýšení robustnosti predikcí
• Aplikace technologických přístupů na další olejnaté suroviny a potravinářské matrice

Závěr

Vis-NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer se ukázala jako rychlá, ekologická a nákladově efektivní alternativa k tradičním mokrým metodám pro stanovení kvality palmového oleje. Díky minimální přípravě vzorku, krátkému čase analýzy a výraznému snížení provozních nákladů je metoda vhodná pro široké nasazení v kontrole kvality.

Reference

• Metrohm AG. AN-NIR-044 Quality Control of Palm Oil. Application Note.