Spectroscopie monitort de voor de consument belangrijke kwaliteitskarakteristieken

Spectroscopie staat vooral bekend als een snelle methode voor het bepalen van de brutosamenstelling van voedingsproducten. Spectroscopische technologieën vinden ook toepassing in de detectie van afwijkende producten en vreemde voorwerpen. Maar tegenwoordig tracht men een stap verder te gaan en bijvoorbeeld ook versheid, houdbaarheid en smaakkarakteristieken af te leiden.

Gekende toepassingen

NIR (Nabij-infrarood, het spectrum tussen 780 en 2500 nm) spectroscopie is gekend als een methode waarmee met één meting de brutosamenstelling (vocht-, vet- en proteïnegehalte) van levensmiddelen bepaald kan worden.  Gekoppeld aan Fourier transformatie (FT-NIR) of door gebruik te maken van een lijn van detectoren (diode arrays) is deze technologie geëvolueerd naar een snelle techniek die routinematig in labo’s en zelfs on-line op sorteermachines wordt toegepast op verschillende grondstoffen, tussenproducten en eindproducten. 

Enkele voorbeelden van nieuwe toepassingen

In een recent onderzoek toonde Sinelli and Casiraghi (2011) aan dat via FT-NIR het kwaliteitsverval van MAP-verpakt gehakt kon worden gemonitord.  Van de FT-NIR spectra werd afgeleid dat de versheid behouden bleef tot 7 dagen bij bewaring op 4,3 °C, 2 dagen bij 8,1 °C en minder dan 1 dag  bij 15,5 °C (Figuur 1).  Wanneer het kwaliteitsverval bepaald werd via kleuranalyse, TBA bepalingen, CO2 productie en bederfaroma’s kwam men uit op enkele dagen extra.  Met andere woorden, de  NIR techniek bleek in staat om het kwaliteitsverval in een vroeger stadium te detecteren. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het feit dat spectroscopie de chemische veranderingen in proteïnen, vetten en water waarneemt die voorafgaan aan kleur- en aromaveranderingen.


Figuur 1.  Voorspelling van het kwaliteitsverval van gehakt bij verschillende bewaartemperaturen aan de hand van FT-NIR spectrale data. (Bron Sinelli and Casiraghi, 2011) 

Andere voorbeelden van de mogelijkheden van spectroscopie voor het bepalen van ‘versheid’ werden aangetoond door Karoui et al. (2007), voor het onderscheiden van verse en ontdooide vis en Kemps et al. (2006), voor het determineren van de versheid van eieren (correlatie met de pH van ei-eiwit).  

Een stap verder is het voorspellen van de sensorische eigenschappen met NIR spectroscopie.  Zo vond Karoui et al. (2006) in een onderzoek van een twintigtal Emmental kazen een goed verband tussen sensorische karakteristieken en NIR spectra (Figuur 2).  


Figuur 2.  De clustering van verschillende Emmental kazen volgens NIR spectra (a) kan in verband gebracht worden met typerende sensorische karakteristieken (b). (Bron Karoui et al., 2006) 

Bronnen

  • Sinelli N.  and Casiraghi E. 2011. Monotoring the shelf life of minced beef meat using NIR and MIR spectroscopy. New Food, 14, 37-40. 
  •  Karoui R., Lefur B., Grondin C., Thomas E., Demeulemester C., De Baerdemaeker J,. Guillard A-S. (2007). Mid-infrared spectroscopy as a new tool for the evaluation of fish freshness.  International Journal of Food Science and Technology, 42, 57-64. 
  •  Kemps BJ., Bamelis FR., De Ketelaere B., Mertens K., Tona K., Decuypere EM., De Baerdemaeker JG.  (2006).  Visible transmission spectroscopy for the assessment of egg freshness.  J. Sci. Food Agric. 86, 1399-1406. 
  •  Karoui R., Pillonel L., Schaller E., Bosset J-O., De Baerdemaeker J. (2006).  Prediction of sensory attributes of European Emmental cheese using near-infrared spectroscopy: A feasibility study.  Food Chemistry, 101, 1121-1129.