...
Auteurs et affiliation
Cette étude a été menée par Md Sanaul Huda, Preston Wilson, Niloy Chandra Sarker et Ewumbua Monono, Département de génie agricole et des biosystèmes, Université d'État du Dakota du Nord, Fargo, ND, États-Unis.
Contexte : une huile complexe nécessitant un contrôle de qualité minutieux
L'huile de maïs de distillerie (DCO), un sous-produit de la production de bioéthanol, contient de grandes quantités de caroténoïdes et a une couleur rouge-jaune intense. Son processus de raffinage nécessite un contrôle minutieux de l'élimination des pigments, tout en préservant les composés à valeur nutritionnelle tels que le β-carotène. Le blanchiment est une étape centrale de ce processus, mais la combinaison optimale de la quantité d'argile de blanchiment, de la température et de la durée du traitement n'avait pas encore été définie. Pour combler cette lacune, l'équipe de recherche a mené une étude d'optimisation systématique en utilisant la méthodologie de la surface de réponse (RSM), évaluant 15 conditions de blanchiment différentes.
Un contrôle analytique efficace pour comprendre l'oxydation et l'hydrolyse
Deux paramètres de qualité étaient essentiels pour évaluer l'effet de la décoloration :
- L'indice de peroxyde, indicateur de la formation de produits d'oxydation primaires.
- L'acidité, qui reflète l'ampleur des réactions hydrolytiques.
Étant donné que de nombreux tests expérimentaux devaient être contrôlés rapidement et de manière cohérente, les chercheurs avaient besoin d'une solution analytique garantissant
- une reproductibilité élevée,
- une préparation minimale des échantillons
- une rapidité d'analyse compatible avec un plan d'expérience itératif.
Approche analytique rapide pour la détermination des peroxydes et de l'acidité
Dans cette étude, le CDR FoodLab® a été utilisé pour quantifier les peroxydes et l'acidité au cours de tous les tests de décoloration. Les principaux avantages méthodologiques mis en évidence sont les suivants - Des cuvettes jetables pré-remplies, qui éliminent la manipulation manuelle des réactifs. - Des volumes d'échantillons extrêmement faibles (2,5-5 μL). - Ajout direct de l'huile dans la cuvette, sans titrage ni préparation de solvant. - Déterminations enzymatiques-photométriques rapides, idéales pour les mesures répétées. Les valeurs de peroxydes et d'acidité obtenues avec le système CDR FoodLab® étaient essentielles pour évaluer la stabilité oxydative et vérifier les paramètres optimaux du processus.
Résultats : identification des conditions optimales de blanchiment
Le modèle RSM a identifié une condition de blanchiment optimale équilibrant la réduction de la couleur, la préservation du β-carotène et la stabilité oxydative :
- 1,2 % d'argile de blanchiment
- 23,2 minutes
- 99,1 °C
Dans ces conditions:
- Les valeurs de peroxydes sont restées dans la fourchette typique des huiles alimentaires raffinées (5-10 meq O₂/kg).
- Les niveaux d'acidité sont restés stables après neutralisation.
- Les composants colorés rouges et jaunes ont été significativement réduits, tout en limitant la perte de β-carotène.
Dans les échantillons optimisés, les valeurs de peroxydes mesurées avec CDR FoodLab® étaient comprises entre 1,7 et 9,4 meq O₂/kg, confirmant une stabilité oxydative acceptable.
Tableau récapitulatif des résultats analytiques
| Paramètres | Méthode d'analyse | Plage observée | Interprétation |
|---|---|---|---|
| Indice de peroxyde (IP) | Cuvettes photométriques CDR FoodLab® | 1,7 - 9,4 meq O₂/kg | Confirme le contrôle efficace de l'oxydation primaire pendant la décoloration. |
| Acidité (FFA) | Cuvettes photométriques CDR FoodLab® | 1,6 - 1,7 % (après neutralisation) | Indique un impact hydrolytique minimal pendant la décoloration |
| Réduction du β-carotène | Spectrophotométrie | 0,2 - 36 % | L'optimisation vise à préserver la valeur nutritionnelle |
| Réduction de la couleur rouge | Colorimétrie Lovibond | 27 - 88 % | Forte dépendance de la quantité d'argile et du temps de traitement |
| Réduction de la couleur jaune | Colorimétrie Lovibond | 0 - 83 % | Élimination complémentaire des pigments jaunes |
Conclusion : le rôle du CDR FoodLab® dans l'optimisation du raffinage
Dans cette étude menée par Huda, Wilson, Sarker et Monono, les déterminations obtenues avec CDR FoodLab® ont permis des analyses rapides et cohérentes du PV et de l'acidité, contribuant au suivi des changements oxydatifs et hydrolytiques lors des tests de décoloration. Ces paramètres étaient essentiels pour
- valider l'efficacité de la décoloration
- évaluer les effets oxydatifs
- contrôler la variabilité du processus dans les 15 conditions expérimentales.
Ce cas montre comment des outils analytiques pratiques peuvent soutenir l'optimisation pilotée par les données dans le raffinage des huiles comestibles et offrir des indications utiles pour la caractérisation des huiles non conventionnelles à fort potentiel nutritionnel.
Références
Optimizing Bleaching Process Parameters of Distillers Corn Oil for edible applications using a response surface methodology
Author links open overlay panel: Md Sanaul Huda, Preston Wilson, Niloy Chandra Sarker, Ewumbua Monono
Department of Agricultural and Biosystems Engineering, North Dakota State University, Fargo, ND, USA
Scince Direct - www.sciencedirect.com - Received 8 August 2024, Revised 31 October 2024, Accepted 2 November 2024, Available online 3 November 2024, Version of Record 9 November 2024.
...