evaluarea potenţialului de detectare a falsificarii cafelei prajite cu orz prajit

7/30/2019 Evaluarea potenialului de detectare a falsificarii cafelei prajite cu orz prajit

1/13

Evaluarea potenialului de

detectare a falsificarii cafelei

prajite cu orz prajit


2/13

Brazilia este cel mai mare productor de cafea din lume ieste, de asemenea, printre cei mai mari

consumatori. Cafeaua este marfa principal n Brazilia i, ca

atare, a fost inta unor mixturi frauduloase cu o diversitatede materiale mai ieftine, cum ar fi nuiele, coji de cafea, orzprajit, porumb, cacao, soia i altele. Ca un produs de

consum, cafea prjit mcinat este destul de vulnerabilala falsificare, deoarece prezint caracteristici fizice, cum ar

fi mrimea particulelor, textura si culoare, care suntreproduse cu uurin prinprjirea i mcinarea unorvarietati de materiale biologice (cereale, seminte, radacini,

pergamente, etc).


3/13

Un studiu a prezentat o metodologie bazat pe solvent de extracie,urmat de HPLC de analiz pentru detectarea falsificarii cafelei cu orz icafea psti. Rezultatele au fost satisfctoare pentru detectarea de cojide cafea, dar profilurile cromatografice a extractelor obinute pentrucafea i orz au fost destul de similare, cu excepia lipsei de cofeina dincromatograma obinut pentru orz. Astfel de diferen ar fi de ajutornumai n cazul n orzul prjit ar fi fost prodsul falsificat, i prin urmare,s-a ajuns la concluzia c metodologia nu a fost eficace pentrudetectarea falsificarii cafelei cu orz. Astfel, scopul acestui lucrari este dea verifica fezabilitatea detectarii falsificarii cafelei prjite cu orz, bazatepe o analiza GC-MS volatile headspace din cteva mostre de cafea

prjit i orz, inclusiv tentativa de identificare a markerilor chimici ianaliza multivariatstatistic a datelor cromatografice.


4/13

2. Materiale si metodeCafea bruta de calitate si orz a fostachizitionate de pe piata locala. Attcafeaua cat i orzul brut au fost prjite la

trei grade distincte de rumenire intr-uncuptor de laborator la aceeaitemperatur. Testele preliminare au artatc ar fi nevoie de temperaturi mai mari de200 grade Celsius pentru apromova schimbri semnificative deculoare ale orzului brut, la intervalerezonabile de timp de procesare, pentru a ficonsiderat prjit, comparabil cu gradul deprajire al cafelei. Prin urmare, otemperatur de 300 grade Celsius a fostselectat pentru teste de prjire delaborator. Gradelor de rumenire au fost

caracterizate ca deschis, mediu, i nchis nconformitate cu standardele industriale deculoare. Experimentele de prajire au fostefectuate n mod repetat. Probele au fostcantarite nainte i dup prjire, n scopulde a evalua pierderea n greutate.

Conditii de Prajire (temperatura de prajire

300C)

ID

M

os

tra

Gradul de

rumenireTimpul de

prajire(min)

Cafea

CD Deschis 9

CM Mediu 10

CI Inchis 11

Orz

OD Deschis 16

OM Mediu 17

OI Inchis 18


5/13

O faz SPME tripla a fost utilizata pentruextragerea volatila din cafeaua prjiti headspace pentru orz, Aproximativ 3 ml din

fiecare prob (Cafea mcinat, orz i cafea /amestecuri de orz), a fost plasat n flacoanesigilate de 5 ml inclzit timp de 10 min la 70de grade C. Apoi acul SPME a fost introdus n

flacon i fibra a fost expusa la "headspace. Analize GC au fost efectuate n duplicatutiliznd un gaz cromatografic, cuplat laun spectrometru de mas.


6/13

Pentru analiza componentelor principale, matrici dedate au fost asamblate astfel nct rndurilecorespondente cafelei prjitei / sau probe de orz

i fiecare coloan a reprezentat o zona de vrfa componentei specifice. Vrfuri cromatografice cuS /N (raport semnal - zgomot) mai mare de 50 aufost incluse n datele finale indiferent de matricea

de identificare a substanei. Aceast alegere afost n funcie de numrul extins de vrfuridetectate (peste 250). Unele teste preliminare cuvalorile raportului S / N mai mici, indic faptul

c cantitatea de substanedetectat ar trebui s fieprohibitiva i crete gradul de redundan n ceeace privete analiza statistica multivariate, deoarececele mai multe dintre ele au fost prezente ncantiti similare n toate cromatogramele attpentru cafeaua prjiti orz prjite


7/13

3. Rezultate i discuii

Rezultate pentru pierderea n greutate n timpulprjirii sunt prezentate n Fig. 1. Att la cafea catsi la orz a fost prezent acelai comportamentcalitativ pentru pierderea n greutate ntimpul prjirii, fiind caracterizat de un ritm mailent la nceputul prjirii,urmat de o cretere aratei de pierdere n greutate la sfritulprocesului. Acest comportament a fost descris nmod satisfctor de ctre dou linii drepte

(r2

>0.96), reprezentnd dou rate diferite, i afost raportat de studiile anterioare privindprjirea cafelei.


8/13


9/13

Prima etapa, corespunztoare pierderii mai lente in greutate,este numit etapa de uscare, i aceasta se datoreaz nprincipal eliberarii lente de api volatile din cafeaua bruta iorz. Debutul de piroliz poate fi asociat cu tranziia ntre cele

dou pante, creterea ratei de pierdere n greutate fiindatribuita unei intense eliberari de volatile compui organici iCO2. O comparaie intre curbele de pierdere n greutatepentru cafea i orz ne arata c ratele de pierdere n greutaten timpul de uscare i etapele de piroliza au fost mai lentepentru orz n comparaie cu cele pentru cafea. Cu toateacestea, valorile pierderii medii n greutate pentru un anumitgrad de prjire (bazat strict pe culoare) au fost mai maripentru orz dect pentru cafea, indicnd c sunt necesareconditii mai mai severe de prjire pentru orz pentru a atingeo culoare asemntoare cu cea a cafelei prajite la grade mai

uoare de rumenire.


10/13

In cazul n care se falsifica cafeaua prjit cu orz prjitfara sa fie modificri semnificative n culoarea produselorprjite,prjirea fiecare produs ar trebui s fie efectuateseparat, deoarece, pentru aceleai condiii de prjire

(timp itemperatur), orzul va fi prajit la o culoare multmai deschisa sau nu va fi prajit deloc (pentru perioademai scurte i temperaturi mai joase). De asemenea,potrivit studiului regimurilor fluxului de boabe de cafea nprajitoare rotative, particulele mici vor tinde s migrezein mijloc unde viteza este redus . Astfel, din cauzaamestecarii sarace (transfer de cldur slab), n aceastregiune, aceste particule n mod necesar vor fi prajitentr-o msur mai mic, ceea ce ar fi si cazul boabelorde orz mai mici n amestec in comparatie cu boabele decafea care sunt mai mari.


11/13

Avnd n vedere numrul extins de compui care au fostdetectati in mostrele de cafea prjit i de orz prjit,analizstatistic multivariata a fost efectuata n scopul de averifica posibilitatea de deosebire ntre cafea prjit i orz

prajit bazat pe profilurile volatile. n ceea ce priveteprofilurile volatile de cafea prjit ncomparaie cu orz prjit, primele dou componenteprincipale (PC) a explicat 93,8% i respectiv 2,4% dinvariaia cromatografica. O separare clar ntre cafeauaprjit i orzul prajit ar putea fi obinute pe baza primuluicomponent singur. Piridina a fost substana cu cea mai mareinfluen asupra PC1 pentru cafeaua prjit i intensitateamaxim relativ a crescut cu timpul de prajire. Deasemenea cantitatea de piridin depinde de gradul deprajire, iar acest compus este caracteristic gradului de

prajire inchis.


12/13

Amestecuri de orz prjite cu probe de cafea prjitau fost pregtite n mod intenionati la profilurile

lor volatile au fost analizate n scopul de a verificacapacitatea de discriminare ntre mostrele falsificatesi non-falsificata de cafea prajita. Rezultateleanalizelor arata c era posibila detectarea falsificarii

cafelei cuorz prjit n amestecuri atat de mici incatajung la 1%, dar numai pentru cel mai mare (mainchis) grad de prajire. Acest lucru nu reprezint oproblem, dat fiind faptul c mostrele sunt, de

obicei falsificate in condiii severe de prjire , astfelnct percepiasenzorial a contrafacerii sa devinamai dificila.


13/13

SPME-GC-MS a fost cu succes folosit pentru a detecta falsificarea decafea prjit mcinat cu orz prjit. Metodologia a permis detectareafalsificarii la un grad sczut de 1% (m / m), orz prjit n eantioanele decafea prjit, pentru cele mai inchise grade de prajire. S-a observat ccu cat e mai mare cantitatea de corp strin cu atat mai eficient a fostmetodologia n distingerea materialului falsificat de probelenefalsificate, cum era de ateptat. De asemenea, cu cat e mai maregradul de rumenire au fost mai uor discriminate probele

falsificate. Astfel a fost posibila identificarea compuilor volatili nprofilul headspace de orz prjit pentru a fi folositi in continuare camarkeri chimici n detectarea falsificarii cafelei prjitemcinate, cu orzprjit.

4. Concluzii

evaluarea potenţialului de detectare a falsificarii cafelei prajite cu orz prajit

Documents