Determination of olive oil quality parameters and adulteration with NIR spectroscopy

Význam tématu

Rychlé a přesné stanovení kvality olivového oleje je klíčové pro potravinářskou bezpečnost a prevenci podvodů.
Tradiční metody jako titrace nebo plynová chromatografie jsou časově náročné a používají nebezpečné rozpouštědla. NIR spektroskopie nabízí ekologičtější, méně nákladnou a vysoce produktivní alternativu.

Cíle a přehled studie

Tato studie se zaměřuje na kvantifikaci klíčových parametrů kvality extra panenského olivového oleje a detekci možného ředění pomocí NIR spektroskopie.
Analýza zahrnovala 137 vzorků s různými úrovněmi kvality. Parametry zahrnovaly:

• jódové číslo
• volné mastné kyseliny (FFA)
• refraktivní index
• indikátory stárnutí: peroxidové číslo (PV), K232
• indukční čas
• obsah mastných kyselin (C16:0, C18:0, C18:1, C18:2, C18:3)

Použitá metodika

Spektrometrická měření probíhala v transmisním módu na vlnových délkách 1000–2250 nm.
Vzorky byly umístěny do jednorázových 8 mm kyvet a udržovány při teplotě 40 °C pro zajištění reprodukovatelnosti.
Pro kalibraci a validaci modelů bylo využito OMNIS softwaru, přičemž 75 % dat sloužilo pro kalibraci a 25 % pro ověření.

Použitá instrumentace

• OMNIS NIR Analyzer Liquid (Metrohm)
• Jednorázové borosilikátové kyvety o optické dráze 8 mm
• Vestavěný senzor teploty kyvety
• OMNIS Software pro sběr dat a vývoj predikčních modelů

Hlavní výsledky a diskuse

Modely vykázaly vysokou korelaci (R2CV) s referenčními metodami:

• Jódové číslo: R2CV = 0,974
• Volné mastné kyseliny: R2CV = 0,746
• Refraktivní index: R2CV = 0,998
• Peroxidové číslo: R2CV = 0,719
• K232: R2CV = 0,864
• Indukční čas: R2CV = 0,908
• Mastné kyseliny:
  • C16:0 R2CV = 0,962
  • C18:0 R2CV = 0,778
  • C18:1 R2CV = 0,980
  • C18:2 R2CV = 0,985
  • C18:3 R2CV = 0,633

Přesnost predikce (SEP) byla ve většině případů na úrovni konvenčních metod, přičemž NIR měření trvá méně než 10 sekund.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza bez nutnosti vzorkové přípravy
• Eliminace škodlivých rozpouštědel a bezpečnější provoz laboratoře
• Významná úspora času (měření do 10 s oproti desítkám minut až hodin)
• Možnost sledování kvality v reálném čase a integrace do výrobních linek
• Snížení provozních nákladů a ekologické zátěže

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy o další parametry (steroly, obsah vody)
• Implementace inline monitoringu v průmyslových procesech
• Automatizace a kombinace s dalšími analytickými technologiemi
• Využití strojového učení pro optimalizaci predikčních modelů

Závěr

NIR spektroskopie představuje spolehlivou a efektivní alternativu k tradičním metodám stanovení kvality olivového oleje. Díky rychlosti, minimalizaci chemického odpadu a vysoké přesnosti je vhodná pro rutinní kontrolu kvality a prevenci podvodů v potravinářském průmyslu.