Controllo qualità del miele con la spettroscopia NIR

Il miele è composto principalmente dagli zuccheri glucosio e fruttosio, che costituiscono fino all'85% del suo peso totale. Contiene inoltre saccarosio, un disaccaride composto da fruttosio e glucosio, e altri disaccaridi come maltosio e turanosio, presenti in concentrazioni comprese tra lo 0,5 e il 3,5% [1]. Il contenuto di zucchero del miele viene solitamente misurato mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Il colore del miele è un attributo qualitativo valutato dai consumatori e rappresenta un'importante proprietà sensoriale nel mercato apistico. A livello internazionale, i diversi tipi di miele vengono classificati utilizzando la scala cromatica di Pfund. Tutti questi parametri qualitativi del miele possono essere misurati simultaneamente in pochi secondi, senza alcuna preparazione del campione, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS).

Figure 1. OMNIS NIR Analyzer Solid di Metrohm.

Campioni di miele puro sono stati misurati con OMNIS NIR Analyzer Solid (Figura 1). Tutte le misurazioni sono state eseguite in modalità transflessione (1000–2250 nm) utilizzando un riflettore con gap di 2 mm e fiale monouso da 28 mm. Il software OMNIS è stato utilizzato per l'acquisizione dei dati e lo sviluppo del modello predittivo.

L'HPLC è stato il metodo di riferimento utilizzato per misurare la concentrazione di glucosio, fruttosio, saccarosio, maltosio e turanosio nel miele. Il colore è stato misurato utilizzando un colorimetro Pfund e la scala Pfund, che varia da 0 a 140 mm (dai mieli molto chiari fino ai mieli più scuri).

Gli spettri NIR ottenuti dai campioni di miele (Figura 2) sono stati utilizzati per creare modelli predittivi per la quantificazione del contenuto di glucosio, fruttosio, saccarosio, maltosio e turanosio, nonché del colore. La qualità dei modelli predittivi è stata valutata utilizzando diagrammi di correlazione (Figure 3–8) che mostrano un'elevata correlazione tra la previsione NIR e i valori di riferimento. Le rispettive cifre di merito (FOM) mostrano la precisione attesa di una previsione durante l'analisi di routine.

Figure 2. Spettri NIR del miele analizzati con OMNIS NIR Analyzer Solid

Risultato contenuto di glucosio nel miele

Figure 3. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del contenuto di glucosio nel miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti tramite HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.781	1.51	1.56	1.52

Risultato contenuto di fruttosio nel miele

Figure 4. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del contenuto di fruttosio nel miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.527	0.67	0.73	0.64

Risultato contenuto di saccarosio nel miele

Figure 5. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del contenuto di saccarosio nel miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti tramite HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.917	0.29	0.32	0.25

Risultato contenuto di maltosio nel miele

Figure 6. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del contenuto di maltosio nel miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti tramite HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.557	0.30	0.33	0.30

Risultato contenuto di turanosio nel miele

Figure 7. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del contenuto di turanosio nel miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti tramite HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.665	0.30	0.31	0.33

Risultato colore

Figure 8. Diagramma di correlazione e rispettivi indici di merito per la previsione del colore del miele. I valori di riferimento sono stati ottenuti con un colorimetro Pfund.

R²	SEC (mm)	SECV (mm)	SEP (mm)
0.578	12.56	13.56	14.58

Questa Application Note illustra i vantaggi dell'utilizzo della spettroscopia nel vicino infrarosso per il controllo qualità del miele. Il colore, insieme al contenuto di glucosio, fruttosio, saccarosio, maltosio e turanosio, possono essere misurati simultaneamente in pochi secondi.

Le misurazioni eseguite con la spettroscopia NIR non richiedono alcuna preparazione del campione né solventi, con conseguente risparmio di tempo e denaro. Utilizzando la spettroscopia NIR, è necessaria una sola tecnologia analitica per la misurazione del campione, rispetto ad altri metodi convenzionali (Tabella 1). Infine, la spettroscopia NIR non richiede operatori tecnici qualificati per eseguire le misurazioni, a differenza dell'HPLC.

**Tabella 1.** Panoramica dei metodi analitici utilizzati per la determinazione dei valori di riferimento nel miele.
Parametro	Metodo	Tempo del risultato
Glucose, fructose, sucrose, maltose, turanose	HPLC	~5 min (preparation) + ~40 min (HPLC)
Color	Pfund Method	~5 min

Kolayli, S.; Boukraâ, L.; Şahin, H.; et al. Sugars in Honey. In Dietary Sugars: Chemistry, Analysis, Function and Effects; 2012; pp 3–15.

Contatto

Metrohm Italiana Srl

Via G. Di Vittorio, 5
21040 Origgio (VA)