FT-IR Characterization and Determination of Mycotoxins (Aflatoxins) (AF's) from Branded & Unbranded Mixed Spice Samples
Creators
- 1. University of Sindh
- 2. Shaheed Mohtarma Benazir Bhutto Medical University
- 3. Liaquat University of Medical & Health Sciences
- 4. Mehran University of Engineering and Technology
Description
Background: The global spice market is essential to food industry and public health due to the widespread use of spices as flavor enhancers, preservatives, and medicinal components. However, the quality of spices can be compromised by the presence of mycotoxins, specifically aflatoxins, which pose significant health risks. Ensuring the quality and safety of spices, both branded and unbranded, is of paramount concern, especially in regions with high humidity and temperature that can facilitate fungal growth and mycotoxin production. Objective: This study aimed to assess the quality of branded and unbranded spice samples from Sindh, Pakistan, by determining their ash content, moisture level, oil composition, and mycotoxin (aflatoxin) content to ensure their suitability for consumption and adherence to food safety standards. Methods: A total of ten spice samples (five branded and five unbranded) were collected from different cities in Sindh province, Pakistan. Ash content was measured by high-temperature oxidation, while moisture content was quantified through oven drying. Oil was extracted using a Soxhlet apparatus, and its quality parameters, including free fatty acid (FFA), peroxide, iodine, and saponification values, were determined using standard AOCS methods. Aflatoxins were quantified by employing an official AOAC method. Additionally, FT-IR spectroscopy was utilized for qualitative analysis of the spice oils. Results: The ash content varied widely, with the highest in unbranded samples at 18.33% and the lowest in branded at 5.67%. Moisture content across all samples was within the safe limit of 5-10%, with the highest at 4.46% and the lowest at 2.22%. The oil content ranged from 5.96% to 14.56%, with unbranded samples showing higher values. FFA values exceeded the standard 0.1% in all samples, indicating a potential quality concern. Peroxide values were higher than the standard 2 meq/mol in most samples, raising concerns about oxidative stability. Aflatoxin levels were within the EU regulatory limits, suggesting acceptable levels for consumption. FT-IR analysis corroborated these findings, revealing no significant differences in the spectral profiles between branded and unbranded samples. Conclusion: The study concluded that while moisture content and aflatoxin levels in the spice samples complied with safety standards, there were notable concerns regarding the ash content, oil quality, and peroxide values. These findings highlight the necessity for regular quality control measures and adherence to food safety regulations to ensure the safety of spice consumption.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
معلومات أساسية: سوق التوابل العالمي ضروري لصناعة الأغذية والصحة العامة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للتوابل كمعززات للنكهة والمواد الحافظة والمكونات الطبية. ومع ذلك، يمكن أن تتعرض جودة التوابل للخطر بسبب وجود السموم الفطرية، وتحديدًا الأفلاتوكسينات، التي تشكل مخاطر صحية كبيرة. يعد ضمان جودة وسلامة التوابل، سواء كانت ذات علامة تجارية أو لا تحمل علامة تجارية، مصدر قلق بالغ، خاصة في المناطق ذات الرطوبة العالية ودرجة الحرارة العالية التي يمكن أن تسهل نمو الفطريات وإنتاج السموم الفطرية. الهدف: تهدف هذه الدراسة إلى تقييم جودة عينات التوابل ذات العلامات التجارية وغير ذات العلامات التجارية من السند، باكستان، من خلال تحديد محتوى الرماد ومستوى الرطوبة وتكوين الزيت ومحتوى السموم الفطرية (الأفلاتوكسين) لضمان ملاءمتها للاستهلاك والالتزام بمعايير سلامة الأغذية. الأساليب: تم جمع ما مجموعه عشر عينات من التوابل (خمس عينات تحمل علامات تجارية وخمس عينات لا تحمل علامات تجارية) من مدن مختلفة في مقاطعة السند بباكستان. تم قياس محتوى الرماد عن طريق الأكسدة ذات درجة الحرارة العالية، في حين تم قياس محتوى الرطوبة من خلال تجفيف الفرن. تم استخراج النفط باستخدام جهاز Soxhlet، وتم تحديد معايير الجودة الخاصة به، بما في ذلك الأحماض الدهنية الحرة (FFA) والبيروكسيد واليود وقيم التصبن، باستخدام طرق AOCS القياسية. تم تحديد كمية الأفلاتوكسينات باستخدام طريقة AOAC الرسمية. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام التحليل الطيفي FT - IR للتحليل النوعي لزيوت التوابل. النتائج: اختلف محتوى الرماد على نطاق واسع، حيث بلغت النسبة الأعلى في العينات التي لا تحمل علامة تجارية 18.33 ٪ والأدنى في العينات التي تحمل علامة تجارية 5.67 ٪. كان محتوى الرطوبة في جميع العينات ضمن الحد الآمن من 5-10 ٪، مع أعلى نسبة عند 4.46 ٪ وأدنى نسبة عند 2.22 ٪. تراوح محتوى الزيت من 5.96% إلى 14.56%، حيث أظهرت العينات التي لا تحمل علامة تجارية قيمًا أعلى. تجاوزت قيم FFA المعيار 0.1 ٪ في جميع العينات، مما يشير إلى وجود مخاوف محتملة بشأن الجودة. كانت قيم البيروكسيد أعلى من 2 ميلي مكافئ/مول في معظم العينات، مما أثار مخاوف بشأن الاستقرار التأكسدي. كانت مستويات الأفلاتوكسين ضمن الحدود التنظيمية للاتحاد الأوروبي، مما يشير إلى مستويات مقبولة للاستهلاك. أكد تحليل FT - IR هذه النتائج، وكشف عن عدم وجود اختلافات كبيرة في الملامح الطيفية بين العينات ذات العلامات التجارية وغير ذات العلامات التجارية. الاستنتاج: خلصت الدراسة إلى أنه في حين أن محتوى الرطوبة ومستويات الأفلاتوكسين في عينات التوابل يتوافق مع معايير السلامة، كانت هناك مخاوف ملحوظة فيما يتعلق بمحتوى الرماد وجودة الزيت وقيم البيروكسيد. تسلط هذه النتائج الضوء على ضرورة اتخاذ تدابير منتظمة لمراقبة الجودة والالتزام بلوائح سلامة الأغذية لضمان سلامة استهلاك التوابل.Translated Description (French)
Contexte : Le marché mondial des épices est essentiel à l'industrie alimentaire et à la santé publique en raison de l'utilisation généralisée des épices comme exhausteurs de goût, conservateurs et composants médicinaux. Cependant, la qualité des épices peut être compromise par la présence de mycotoxines, en particulier les aflatoxines, qui présentent des risques importants pour la santé. Assurer la qualité et la sécurité des épices, qu'elles soient de marque ou non, est une préoccupation primordiale, en particulier dans les régions où l'humidité et la température sont élevées et qui peuvent faciliter la croissance fongique et la production de mycotoxines. Objectif : Cette étude visait à évaluer la qualité des échantillons d'épices de marque et sans marque du Sindh, au Pakistan, en déterminant leur teneur en cendres, leur niveau d'humidité, leur composition en huile et leur teneur en mycotoxines (aflatoxines) afin de garantir leur aptitude à la consommation et leur respect des normes de sécurité alimentaire. Méthodes : Un total de dix échantillons d'épices (cinq de marque et cinq sans marque) ont été prélevés dans différentes villes de la province du Sindh, au Pakistan. La teneur en cendres a été mesurée par oxydation à haute température, tandis que la teneur en humidité a été quantifiée par séchage à l'étuve. L'huile a été extraite à l'aide d'un appareil Soxhlet, et ses paramètres de qualité, y compris les acides gras libres (AGL), le peroxyde, l'iode et les valeurs de saponification, ont été déterminés à l'aide de méthodes standard AOCS. Les aflatoxines ont été quantifiées en utilisant une méthode officielle de l'AOAC. De plus, la spectroscopie FT-IR a été utilisée pour l'analyse qualitative des huiles d'épices. Résultats : La teneur en cendres variait considérablement, la plus élevée dans les échantillons sans marque étant de 18,33 % et la plus faible dans les échantillons de marque de 5,67 %. La teneur en humidité de tous les échantillons se situait dans la limite de sécurité de 5 à 10 %, la plus élevée étant de 4,46 % et la plus faible de 2,22 %. La teneur en huile variait de 5,96 % à 14,56 %, les échantillons sans marque montrant des valeurs plus élevées. Les valeurs FFA ont dépassé la norme de 0,1 % dans tous les échantillons, ce qui indique un problème potentiel de qualité. Les valeurs de peroxyde étaient supérieures aux 2 meq/mol standard dans la plupart des échantillons, ce qui soulevait des préoccupations quant à la stabilité oxydative. Les niveaux d'aflatoxine se situaient dans les limites réglementaires de l'UE, ce qui suggère des niveaux acceptables pour la consommation. L'analyse FT-IR a corroboré ces résultats, ne révélant aucune différence significative dans les profils spectraux entre les échantillons de marque et les échantillons sans marque. Conclusion : L'étude a conclu que si la teneur en humidité et les niveaux d'aflatoxine dans les échantillons d'épices étaient conformes aux normes de sécurité, il y avait des préoccupations notables concernant la teneur en cendres, la qualité de l'huile et les valeurs de peroxyde. Ces résultats soulignent la nécessité de mesures régulières de contrôle de la qualité et le respect des réglementations en matière de sécurité alimentaire pour assurer la sécurité de la consommation d'épices.Translated Description (Spanish)
Antecedentes: El mercado mundial de especias es esencial para la industria alimentaria y la salud pública debido al uso generalizado de especias como potenciadores del sabor, conservantes y componentes medicinales. Sin embargo, la calidad de las especias puede verse comprometida por la presencia de micotoxinas, específicamente aflatoxinas, que plantean riesgos significativos para la salud. Garantizar la calidad y la seguridad de las especias, tanto de marca como sin marca, es una preocupación primordial, especialmente en regiones con alta humedad y temperatura que pueden facilitar el crecimiento de hongos y la producción de micotoxinas. Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo evaluar la calidad de las muestras de especias de marca y sin marca de Sindh, Pakistán, mediante la determinación de su contenido de cenizas, nivel de humedad, composición de aceite y contenido de micotoxinas (aflatoxinas) para garantizar su idoneidad para el consumo y el cumplimiento de las normas de seguridad alimentaria. Métodos: Se recogieron un total de diez muestras de especias (cinco de marca y cinco sin marca) de diferentes ciudades de la provincia de Sindh, Pakistán. El contenido de ceniza se midió mediante oxidación a alta temperatura, mientras que el contenido de humedad se cuantificó mediante secado en horno. El aceite se extrajo utilizando un aparato Soxhlet, y sus parámetros de calidad, incluidos los valores de ácidos grasos libres (FFA), peróxido, yodo y saponificación, se determinaron utilizando métodos estándar de AOCS. Las aflatoxinas se cuantificaron empleando un método oficial de AOAC. Además, se utilizó la espectroscopia FT-IR para el análisis cualitativo de los aceites de especias. Resultados: El contenido de cenizas varió ampliamente, con el más alto en las muestras sin marca con un 18,33% y el más bajo en las de marca con un 5,67%. El contenido de humedad en todas las muestras estuvo dentro del límite seguro de 5-10%, con el más alto en 4.46% y el más bajo en 2.22%. El contenido de aceite varió de 5.96% a 14.56%, con muestras sin marca que muestran valores más altos. Los valores de FFA superaron el estándar del 0,1% en todas las muestras, lo que indica un posible problema de calidad. Los valores de peróxido fueron más altos que los 2 meq/mol estándar en la mayoría de las muestras, lo que generó preocupaciones sobre la estabilidad oxidativa. Los niveles de aflatoxinas estaban dentro de los límites reglamentarios de la UE, lo que sugiere niveles aceptables para el consumo. El análisis FT-IR corroboró estos hallazgos y no reveló diferencias significativas en los perfiles espectrales entre las muestras de marca y sin marca. Conclusión: El estudio concluyó que, si bien el contenido de humedad y los niveles de aflatoxinas en las muestras de especias cumplieron con los estándares de seguridad, hubo preocupaciones notables con respecto al contenido de cenizas, la calidad del aceite y los valores de peróxido. Estos hallazgos resaltan la necesidad de medidas regulares de control de calidad y el cumplimiento de las normas de seguridad alimentaria para garantizar la seguridad del consumo de especias.Files
690.pdf
Files
(378.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eadda5c9dee5c0c192222ff50150e80b
|
378.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف FT - IR وتحديد السموم الفطرية (Aflatoxins) (AF's) من عينات التوابل المختلطة ذات العلامات التجارية وغير ذات العلامات التجارية
- Translated title (French)
- Caractérisation FT-IR et détermination des mycotoxines (aflatoxines) (AF) à partir d'échantillons d'épices mélangées de marque et sans marque
- Translated title (Spanish)
- Caracterización de FT-IR y determinación de micotoxinas (aflatoxinas) (AF) de muestras de especias mixtas de marca y sin marca
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394855342
- DOI
- 10.61919/jhrr.v4i2.716