Spektroskopie NIR zur Bestimmung der Caratinoide und Zuckergehalt in der Wassermelone
"Der Einsatz der Spektroskopie NIR nach der Ernte hat es uns gestattet, schnell den Gehalt von Lycopin, β-Carotin und die totalen löslichen Feststoffe der einzelnen Frucht im Inneren zu bestimmen", erläutern die Forscher der Universität in Ferrara. "Die Wassermelonen, geerntet 2013-2015, wurden den Analysen der NIR unterzogen, während sie auf einem langen Transportband lagen, im Stillstand und in Bewegung und in unterschiedlichen Positionen".
Während des gesamten Experimentes wurde eine Miniwassermelone verwendet, auf Grund des hohen Gehaltes an Caratinoiden. Die Melone hat eine kleine Größe (Durchmesser 100-150 mm), eine sehr dünne Schale (<0,5 mm), mit grün-gestreifter Farbe. Diese Studie wurde durch die Organisation "La Diamantina" an der Universität Ferrara in Auftrag gegeben. Dieser Studie liegt auch ein industrielles Patent zugrunde, das bei dem Ministerium für Wirtschaftsforschung eingetragen ist. Die Studie wurde mit großem Erfolg bei der Miniwassermelone der Marke "Cuore Dolce" appliziert, im Vertrieb durch die gleiche "La Diamantina".
800 gesammelte Spektren von über 100 Proben wurden gebraucht, um das Auslesen im Intervall 900-1700 nm zu kalibrieren. Die Modelle zur Kalibrierung wurden durch den Gebrauch der partiellen Regression der kleinsten Quadrate (PLS) auf die vorbehandelten Spektren im Intervall 2,65-151,75 mg/kg für Lycopin, 0,19-9,39 mg/kg für β-Karotin und 3,5-13,7% für die totalen löslichen Feststoffe ausgeführt. Die PLS Modelle haben eine gute vorhersehbare Fähigkeit zur Bestimmung des Lycopingehalts, der β-Karotine und der totalen löslichen Feststoffe mit R2 > 0,8 demonstriert.
"Die entwickelte Methode wurde angewandt, zur Voraussage der Konzentration der Caratinoide und der totalen löslichen Feststoffe der Frucht, nicht destruktiv und in realer Zeit, während die Früchte in der Sortiermaschine sortiert wurden - wie die Forscher betonen. Die Instrumente der NIR wurden schon mit Erfolg im Bereich der Verarbeitungslinie angewendet. In einem Routinesystem, das auf die NIR Spektroskopie basiert, wird jede Frucht einer NIR Radiation unterzogen (wie auf dem unteren Foto dargestellt)".
"Die Anwendung des NIR Systems in der Verarbeitungslinie nach Ernte der Melone repräsentiert einen Schritt voraus, bei der Verbesserung der Qualität einer Frucht. Die Merkmale des Carotenoide Gehalts und der totalen löslichen Feststoffe als Indikatoren des Zuckers der Früchte im Inneren, kann die Produzenten dazu veranlassen, den Nahrungswert ihrer Frucht zu würdigen und die Verbraucher zu sensibilisieren, die Vorzüge für die eigene Gesundheit durch den Verzehr frischer Früchte zu erkennen".
Quelle: Elena Tamburini, Stefania Costa, Irene Rugiero, Paola Pedrini, Maria Gabriella Marchetti, 'Quantification of Lycopene, β-Carotene, and Total Soluble Solids in Intact Red-Flesh Watermelon (Citrullus lanatus) Using On-Line Near-Infrared Spectroscopy', 2017, Sensors, 17(4), 746; doi:10.3390/s17040746.