DIAGNOSTICA CHIMICA
PER LA AUTENTICITA’
ALIMENTARE
Dott. ssa Mara Miglietta
BIOTEC – AGRO
C.R. Enea - Trisaia
La crescente domanda di qualità degli alimenti da
parte dei consumatori corrisponde ad una
maggiore richiesta di informazione sui cibi.
Queste informazioni sono contenute nelle
ETICHETTE apposte sugli alimenti.
AUTENTICITA’
Rispondenza di un prodotto alle
caratteristiche riportate
sull’etichetta
Alcuni aspetti della Autenticità
Presenza di sostanze esogene
Indicazione di origine geografica
Indicazione della specie botanica o animale
Oggetti di indagine per eventuali adulterazioni:








Zuccheri e acidi
Aminoacidi
Elementi in traccia
Componenti aromatici
Flavonoidi
Carotenoidi
Lipidi
etc.
aggiunta di zuccheri provenienti da prodotti
a minor valore commerciale in succhi di
frutta, vini, ecc., identificazione di origine
geografica di vini
identificazione dell’origine geografica
individuazione di oli a minor valore
commerciali in oli d’oliva
Determinazione dell’autenticità:
PROFILING MOLECOLARE:
Registrazione del contenuto metabolico globale, o
diviso in classi di sostanze, e determinazione
quantitativa di un numero di metaboliti sufficienti
ad una descrizione esaustiva del sistema allo
scopo di riconoscere le somiglianze nella
composizione ed esplorare la variabilità naturale
di una popolazione di campioni
Profiling molecolare: il protocollo
d’analisi
1.
2.
3.
Preparazione dei campioni
Acquisizione del profilo
Utilizzo di metodi di pattern recognition per
ridurre la complessità e permettere
l’identificazione del campione tenendo conto
della variabilità naturale
Preparazione dei campioni per il
Profiling

Interrompere rapidamente l’attività enzimatica per congelamento,
liofilizzazione, trattamento con acidi forti, ecc.
=> STABILITA’

Omogeneizzare il campione al fine di mediare la variabilità naturale
intrinseca e ridurre di conseguenza la variabilità totale del metodo
=> OMOGENEITA’

Eseguire estrazioni rapide, quantitative, riproducibili
=> RIPRODUCIBILITA’
Tecniche strumentali per il
PROFILING






GC
HPLC
MS
FTIR
ICP-MS
NMR
Le matrici alimentari sono di per sé stesse complesse e quindi è
necessario utilizzare metodi statistici robusti per evidenziare le
differenze fra campioni al di là degli effetti casuali legati alla loro
variabilità naturale e minimizzare la variabilità legata al metodo analitico
•
•
•
Lo scopo del profiling è di analizzare globalmente una popolazione di
campioni e determinarne le differenze. Per questo è molto importante
misurare la riproducibilità del metodo nella sua interezza =>
Accurata preparazione di campioni stabili e omogenei
Accurata registrazione degli spettri
Eventuale utilizzo di algoritmi per l’allineamento delle righe.
Preparazione di materiali di lavoro
Presso il laboratorio di preparazione di materiali di
riferimento del C.R. Trisaia è stato preparato un
materiale di lavoro a matrice pomodoro per studi
di caratterizzazione metabolica della matrice e
verifica della riproducibilità della NMR nell’analisi
dei profili molecolari registrati.
Schema di preparazione di un materiale a matrice
“Pomodoro”
Campionamento : Acquisto di
pomodori freschi (30 Kg)
Lavaggio del prodotto con H 2O
Macinazione e centrifugazione
Bucce e semi
Scarti
Passata
Eliminazione del 50 % di H 2O per
evaporazione a bassa pressione
Liofilizzazione
Controllo dell’umidità residua
>3%
< 3%
Macinazione
Setacciatura
> 125 µ m
> 500 µm
< 125 µm
Omogeneizzazione
Imbottigliamento
Conservazione a 18 °C al buio
Controlli analitici su: distribuzione
granulometrica, attività dell’acqua,
omogeneità, stabilità
Scarti
Pomodoro liofilizzato ricostituito con il distillato
dalla matrice
10
9
8
7
10
9
8
7
ppm
6
5
4
3
2
1
ppm
Espansioni degli spettri di: A) pomodoro liofilizzato ricostituito con
H2O distillata; B)pomodoro fresco; C) distillato estratto dalla
matrice.
A
4.42
4.40
4.38
ppm
3.4
3.3
ppm
1.3
1.2
1.1
ppm
4.40
4.38
ppm
3.4
3.3
ppm
1.3
1.2
1.1
ppm
ppm
3.4
3.3
ppm
1.3
1.2
1.1
ppm
B
4.42
C
4.42
4.40
4.38
Studio dell’omogeneità del materiale e della
riproducibilità della tecnica NMR
Caratterizzazione di grani duri e individuazione
dell’origine geografica e botanica mediante 1H HR-MAS NMR
Sono stati analizzati 40 campioni di semola di
grano duro appartenenti a 9 diverse cultivar e
provenienti da 5 diverse località.
Spettro di una farina
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
ppm
Origine geografica
Root 1 vs. Root 2
4
3
2
Root 2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
F
T
BLM
Root 1
Grafico rappresentante i risultati dell’analisi discriminante lineare effettuata sulle 8 variabili
ottenute dall’analisi multivariata della varianza.
Cultivar
var 1,18, 38,43, 45
4
3
2
Root 2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-5
-4
-3
-2
-1
0
Root 1
1
2
3
4
5
L
P
S
V
Normativa vigente in materia di
etichettatura
Italia:
 Dlgs. n.109/1992
 Dlgs. n.68/2000
 Dlgs. n.181/2003
Europa:
 Direttiva n. 2000/13/CE
 Regolamento
Ringraziamenti
V. Altamura
G. Ansanelli
Prof. M.A. Biancifiori