A Combined Approach of Infrared Spectroscopy and Multivariate Analysis for the Simultaneous Determination of Sugars and Fructans in Strawberry Juices During Storage

Authors
Cassani, Lucía Victoria; Santos, Mauricio Ismael; Gerbino, Oscar Esteban; Moreira, Maria del Rosario; Gomez Zavaglia, Andrea
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
In this work, a Fourier transform mid-infrared spectroscopy (FTIR)-based method was developed for simultaneously quantifying simple sugars and exogenously added fructooligosaccharides (FOS) in strawberry juices preserved for up to 14 d using nonthermal techniques (geraniol and vanillin+ultrasound). The main spectral differences were observed in the 1200 to 900 cm−1 region. The presence of FOS was identified by the typical bands at 1134, 1034, and 935 cm−1. During storage, a significant decrease of sucrose was concomitant to an increase of glucose and fructose in juices stored without any previous preservation treatment, as determined by high-performance liquid chromatography (HPLC). A principal component analysis was performed on the FTIR spectra corresponding to the different treatments. The groups observed explained more than 94% of the variance and were related to changes in the carbohydrate composition during storage. Then, different partial least square models (PLS) were defined to determine the concentrations of glucose, sucrose, fructose, and those of exogenously added FOS with degrees of polymerization within 3 and 5. The carbohydrates´ concentrations determined by HPLC were used as reference method. The models were validated with independent sets of data. The mean of predicted values fitted nicely those obtained by HPLC (correlation and R2 > 0.97), thus supporting the use of the PLS models to monitor the quality of strawberry juices in unknown samples. In conclusion, FTIR spectroscopy appears as an adequate analytical tool to quick assess whether juice formulations meet specifications in terms of authenticity, contamination and/or deterioration.
Fil: Cassani, Lucía Victoria. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química. Grupo de Investigación en Ingeniería En Alimentos; Argentina. Ministerio de Ciencia. Tecnología e Innovación Productiva. Agencia Nacional de Promoción Cientifíca y Tecnológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Santos, Mauricio Ismael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Centro Nacional de Diagnóstico e Investigaciones Endemo-epidémicas; Argentina
Fil: Gerbino, Oscar Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Moreira, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química. Grupo de Investigación en Ingeniería En Alimentos; Argentina
Fil: Gomez Zavaglia, Andrea. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Subject
CARBOHYDRATES
CHEMOMETRICS
FRUIT-BASED PRODUCT
FTIR
Alimentos y Bebidas
Otras Ingenierías y Tecnologías
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/43138