Quantification of sunflower minor components by near infrared spectrometry (NIRS)
Year: 2007
Type: article
Abstract: SUMMARY Both plant breeding programs and food industry need to develop rapid and low cost methods to characterize sunflower prior to allotment. Near infrared spectrometry (NIRS) is widely used to classify sunflower lots according to fatty acid content. This study proposes an extension of NIRS potential use concerning sunflower by tocopherol and phytosterol content quantifications. Approximately 800 samples of ground sunflower kernels were scanned by NIRS at 2 nm intervals from 400 to 2500 nm. For each sample standard measurements of tocopherol and phytosterol contents were performed. Total tocopherol content was obtained by high performance liquid chromatography (HPLC) coupled with a fluorescence detector while total phytosterol content was assessed by gas chromatography (GC). For tocopherol, the calibration data set ranged from 190 to 1280 mg⋅kg -1 oil (mean value around 615±165 mg⋅kg -1 oil) whereas for phytosterol content, the calibration data set ranged from 125 to 765 mg⋅100 g -1 oil (mean value of 334_75 mg⋅100 g -1 oil). The NIRS calibration showed a relative good correlation (R2=0.62) between predicted by NIRS and real values for total tocopherol content but a poor correlation for total phytosterol content (R2=0.21). These results indicate that NIR spectrometry could be useful to classify high and low tocopherol containing lots despite possible improvement of calibration by inclusion of a larger number of data in tocopherols NIRS calibration. In contrast, the determination of phytosterol content by NIRS needs more investigations. In this study, only one mathematical calibration was tested and other mathematical methods are under investigations. RESUMEN Los métodos rápidos y baratos de caracterización de girasol antes de seleccionarlo, son necesarios como en los programas de selección, tanto en la industria de procesamiento. La espectrometría infrarroja de reflectancia cercana (NIRS) tiene amplio uso para la clasificación de lotes de semilla de girasol según el contenido de ácidos grasos. Esta investigación sugiere la ampliación del uso potencial de NIRS para la cuantificación del contenido de tocoferol y fitosterol en girasol. Alrededor de 800 muestras de semilla de girasol molida, fue escaneada por el NIRS en intervalos de 2 nm en el rango de 400 do 250 nm. En cada una de las muestras, de forma estándar fueron medidos el contenido de tocoferol y fitosterol. El contenido total de tocoferol fue obtenido por la cromatografía líquida de altas propiedades (HPLC), con ayuda del detector fluorescente, y el contenido total de fitosterol fue calificado como cromatográfico gaseoso (GC). Para tocoferol, el rango de datos de calibración vacilaba entre 190 y 1280 mg kg -1 de aceite (valor medio alrededor de 615±165 mg kg -1 de aceite). Para el contenido de fitosterol, el rango de calibración vacilaba entre 125 y 765 mg 100 g -1 de aceite (valor medio 334±75 mg 100 g -1 de aceite). La calibración NIRS mostró una correlación relativamente buena (R²=0,62) entre los valores establecidos sobre la base de NIRS y los valores reales para el contenido de tocoferol, pero la correlación para el contenido total de fitosterol era baja (R²=0,21). Estos resultados indican que la espectrometría NIR puede ser útil para la clasificación de lotes de semilla con el alto y bajo contenido de tocoferol, independientemente del posible aumento de precisión incluyendo mayor número de datos en la calibración NIRS para tocoferoles. Opuesto a ello, la determinación del contenido de fitosterol por medio de NIRS, requiere investigaciones adicionales. En este trabajo fue examinado sólo un método de calibración matemática, mientras que los demás métodos se están investigando todavía. RÉSUMÉ Les programmes de sélection des plantes et l’industrie alimentaire doivent tous les deux développer des méthodes économiques et rapides pour définir le tournesol avant son allotement. La spectrométrie du proche infrarouge est largement utilisée pour classer les lots selon le contenu d’acides gras. Cette étude propose une extension de l’usage potentiel de la SPIR pour la quantification du contenu de tocophérols et de phytostérols dans le tournesol. Environ 800 échantillons de graines de tournesol moulues ont été sondés par SPIR à intervalles de 2 nm sur une portée de 400 à 2500 nm. Les contenus de tocophérols et de phytostérols ont été mesurés de manière standard dans chaque échantillon. Le contenu total de tocophérols a été obtenu par chromatographie liquide de grande performance (HLP) avec l’aide de détecteurs de fluorescence tandis que le contenu total de phytostérols a été obtenu par chromatographie gazeuse (GC). Pour le tocophérol, la portée du calibrage allait de 190 à 1280 mg.kg -1 d’huile (valeur moyenne 334±165 mg.kg -1 d’huile) tandis que pour le contenu de phytostérols, la portée du calibrage allait de 125 à 765 mg 100g -1 d’huile (valeur moyenne de 334±75 mg.100 g -1 d’huile). Le calibrage SPIR a montré une corrélation relativement bonne (R2=0,62) entre les valeurs prévues par le SPIR et les valeurs réelles pour le contenu total de tocophérols mais une faible corrélation pour le contenu total de phytostérols (R2=0,21). Ces résultats indiquent que la spectrométrie SPIR pourrait être utile pour classer des lots ayant un grand ou un faible contenu de tocophérols malgré une amélioration possible du calibrage par inclusion d’un plus grand nombre de données dans le calibrage de tocophérols SPIR. Au contraire, il faudrait des recherches supplémentaires pour déterminer le contenu de phytostérols par NIRS. Cette analyse n’a testé qu’une méthode de calibrage mathématique, les autres méthodes sont encore à l’étude.
Source: Helia
DOI: 10.2298/hel0747183g
Institution: Institut National de la Recherche Agronomique
Language: English
Subfield: Analytical Chemistry
Field: Chemistry
Domain: Physical Sciences
SDG: Zero hunger
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W2124998155