L'uso di dolcificanti non nutritivi come sostituti dello zucchero nei prodotti alimentari è aumentato notevolmente nell'ultimo decennio, ad esempio nelle bibite e negli snack. Due esempi sono il sucralosio, un derivato alogenato del saccarosio, e la stevia, derivata dalle foglie della pianta Stevia rebaudiana. Entrambi sono molto più dolci dello zucchero e sono usati in concentrazioni molto più basse nei prodotti alimentari. Per garantire la sicurezza alimentare, le normative per i dolcificanti non nutritivi stanno diventando più severe. Sono disponibili diversi metodi analitici per determinare vari dolcificanti utilizzando, ad esempio, la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), la cromatografia ionica e la cromatografia su strato sottile. Tuttavia, questi metodi richiedono molto tempo e comportano costi di gestione elevati. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) consente la determinazione simultanea di diversi dolcificanti in meno di un minuto senza alcuna sostanza chimica o preparazione del campione.
Miscele di Stevia (0,5–4,5%) e sucralosio (0,5–4,5%) in saccarosio (95%) sono state preparate e analizzate per creare un modello predittivo per la quantificazione.
I campioni sono stati misurati con NIRS DS2500 Solid Analyzer (Figura 1) utilizzando fiale monouso da 15 mm, un supporto DS2500 e un DS2500 Iris n modalità di riflessione. Il pacchetto software Metrohm Vision Air Complete è stato utilizzato per tutta l'acquisizione dei dati e lo sviluppo del modello di previsione.
Tabella 1. Panoramica delle apparecchiature hardware e software.
Strumento | Codice articolo |
---|---|
DS2500 Solid Analyzer | 2.922.0010 |
DS2500 Iris | 6.7425.100 |
Disposable vials, 15 mm | 6.7402.110 |
Vision Air 2.0 Complete | 6.6072.208 |
Tutti gli spettri Vis-NIR misurati (Figura 2) sono stati utilizzati per creare un modello di previsione per la quantificazione del sucralosio e della stevia nel saccarosio. La qualità dei modelli di previsione è stata valutata utilizzando diagrammi di correlazione che mostrano una correlazione molto elevata tra la previsione Vis-NIR e i valori di riferimento. Le rispettive figure di merito (FOM) mostrano la precisione prevista di una previsione durante l'analisi di routine (Figure 3-4).
Figures of Merit | Valore |
---|---|
R2 | 0.9854 |
Standard Error of Calibration |
0.1898% |
Standard Error of Cross-Validation | 0.1997% |
Figures of Merit | Valore |
---|---|
R2 | 0.9885 |
Standard Error of Calibration |
0.1500% |
Standard Error of Cross-Validation | 0.1997% |
Questa Application Note dimostra la possibilità di determinare la concentrazione dei dolcificanti non nutritivi sucralosio e stevia nelle miscele di saccarosio con la spettroscopia NIR. La spettroscopia Vis-NIR consente misurazioni rapide ed economiche con elevata precisione, offrendo così un'alternativa adeguata ad altri metodi analitici standard (Tabella 2).
Tabella 2. Panoramica del tempo per ottenere i risultati per i diversi dolcificanti non nutritivi esaminati in questo studio.
Parametro | Metodo | Tempo del risultato |
---|---|---|
Stevia | HPLC | ∼5 min (preparazione) + ∼40 min (HPLC) |
Sucralose | HPLC | ∼5 min (preparazione) + ∼40 min (HPLC) |
Internal reference: AW NIR AE10-0002-072021