Επιστημονική ομάδα ανέπτυξε πολύ ευαίσθητες μεθόδους απεικόνισης για την ανίχνευση βαρέων μετάλλων όπως το κάδμιο στους κόκκους κακάο.
Επιστημονική έρευνα που δημοσιεύτηκε στο American Chemical Society δείχνει τη διαδρομή του καδμίου στους κόκκους κακάο.
Αν και το κακάο και κατ’ επέκταση και η σοκολάτα, έχει μεγάλη διατροφική αξία με σημαντικές ποσότητες αμινοξέων, αντιφλεγμονωδών ενώσεων και πολύτιμων ιχνοστοιχείων, εντούτοις έχει στοχοποιηθεί λόγω της περιεκτικότητάς της σε βαρέα μέταλλα τα οποία απορροφά από το έδαφος.
Ένα σημαντικό ερώτημα που μέχρι σήμερα δεν είχε απαντηθεί είναι το σε ποιο σημείο του καρπού κακάο, συσσωρεύονται τα βαρέα μέταλλα: στο κέλυφος ή στο ενδοσπέρμιο;
Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Βερολίνου μεταξύ των οποίων και η Δρ. Ιωάννα Μαντούβαλου, επικεφαλής της έρευνας, στην προσπάθεια να κατανοήσουν την διανομή βαρέων μετάλλων στο κακάο χρησιμοποίησαν τρεις τεχνικές φθορισμού ακτίνων Χ (XRF) για στοιχειακή βιοαπεικόνιση άθικτων κόκκων κακάο και μία επιπλέον τεχνική XRF για ποσοτική ανάλυση σφαιριδίων κακάο. Η αλληλεπίδραση όλων των μεθόδων που παρουσιάζονται δίνει για πρώτη φορά μια λεπτομερή εικόνα του περιεχομένου και της κατανομής των στοιχείων σε 3D ανάλυση σε πλήρεις κόκκους κακάο.
Όπως αναφέρει το eurekalert, η Ομάδα της Δρ Μαντούβαλου, εξέτασε δείγματα κακάο από μια περιοχή καλλιέργειας στην Κολομβία, τα οποία ήταν μολυσμένα με κατά μέσο όρο 4,2 mg/kg κάδμιο. Ποσοστό πολύ μεγαλύτερο από τα ευρωπαϊκά όρια των 0,1-0,8 mg καδμίου/kg σε προϊόντα κακάο.
Η ομάδα εργάστηκε με τρεις διαφορετικές τεχνικές φθορισμού ακτίνων Χ για να εξετάσει τους κόκκους κακάο. Μεταξύ άλλων, ανέπτυξαν μια νέα αναλυτική μέθοδο για τη διόρθωση της απορρόφησης κατά την απεικόνιση με έγχρωμη κάμερα ακτίνων Χ.
“Έχει γίνει ελάχιστη κατανόηση του πώς το κάδμιο μεταναστεύει από το έδαφος μέσω των ριζών στο φυτό και πού συσσωρεύεται το στοιχείο στα φασόλια. Ειδικά επειδή δεν είναι δυνατός ο ακριβής εντοπισμός της περιεκτικότητας σε κάδμιο μη επεμβατικά”, λέει η κ. Μαντούβαλου.
Ανίχνευση καδμίου
Το κάδμιο είναι ιδιαίτερα δύσκολο να ανιχνευθεί, εξηγεί η Δρ. Μαντούβαλου. Αυτό συμβαίνει επειδή το σήμα του καδμίου, το οποίο παράγει τη διέγερση των εξωτερικών ηλεκτρονίων, βρίσκεται ακριβώς κάτω από το πολύ ισχυρότερο σήμα φθορισμού του στοιχείου καλίου, το οποίο εμφανίζεται σε υψηλότερες συγκεντρώσεις στο κακάο. «Επομένως διεγείραμε ένα βαθύτερο κέλυφος ηλεκτρονίων του ατόμου του καδμίου, κάτι που είναι δυνατό μόνο με σκληρές ακτίνες Χ στη γραμμή BAML», λέει ο Frank Förste που συμμετείχε στη μελέτη. «Αυτό μας επέτρεψε να χαρτογραφήσουμε τις διατομές των κόκκων κακάο με υψηλή ανάλυση και να δείξουμε ότι το κάδμιο συσσωρεύεται κυρίως στο εξωτερικό κέλυφος», λέει η Leona Bauer που συμμετείχε στο πείραμα.
Διαφορές πριν και μετά το ψήσιμο
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ενδιαφέρουσες διαφορές μεταξύ των καρπών του κακάο πριν και μετά τη διαδικασία ψησίματος: «Καταφέραμε να αποδείξουμε ότι το ψήσιμο αλλάζει την κατανομή των στοιχείων στα φασόλια κακάο», λέει η κ. Μαντούβαλου. Ο συνδυασμός των διαφορετικών πειραματικών μεθόδων επιτρέπει για πρώτη φορά την ακριβή μέτρηση της συσσώρευσης καδμίου. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να διερευνήσουν συστηματικά πώς να βελτιωθούν τα βήματα επεξεργασίας προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η έκθεση.