Applicazione di metodi rapidi
di analisi e controllo
Giorgio Masoero - CRA-PCM Torino
Analisi rapide per erba, latte e formaggi
Analisi rapide - concetto
1. Preparazione semplice o nulla - non specialisti
2. Stimare dei composti chimici
A) con efficacia (ripetibile)
B) con efficienza
,,,,,,,,,,,,BENEFICIO / costo
3. Non solo Analisi anche una
Sintesi delle informazioni
- parametri multiparametrici e difficili (es.ingestione)
- conformità ad uno standard
Applicazione di metodi rapidi
di analisi e controllo
Analisi rapide per erba, latte e formaggi
Metodo
Strumenti
NIR Spectra
Ultra violet Vis
Micro
Infrared
Near Mid
1
UHF
Long
Medium
IR
Short
UV
CosmicGamma X
Radio
Far
400 750 2500 16000 1000000nm
• NIR si estende da ≈ 800nm – 2500nm.
• IR medio da 2500 a 25.000 nm
Costituente r2
SEP BIAS
CEN 0.97 0.22 0.00
PG 0.98 0.43 -0.02
NDF 0.97 1.07 -0.03
ADF 0.98 0.56 0.00
ADL 0.83 0.39 0.02
-> Composti I
Accurato Sbiecato
Accurato Centrato
Inaccurato Centrato
Rapp Isotopici
b-pinene
Phenylacetaldehyde
Carvone
Bicyclogermacrene
Oli
Essenz
iali
0.68
δ¹³C tal quale
2-phenylethanol
p-vinylguaiacol
Borneol
Cariophyllene oxide
Limonene
Nonanal
0.63
0.67
0.7
0.72
0.72
0.73
0.76
0.78
0.79
0.8
0.83
0.85
a-copaene
Germacrene D
0.9
b-elemene
VOC
..
HC
idrocar
buri
C23
C27
0.64
0.68
0.74
C29
Calamenene trans
Phytol acetate
Calacorene
0.68
0.68
0.7
0.75
Calamenene cis
0.6
0.7
0.8
0.9
1
VOC
0,78
Myrtenol
0,79
Muffe
RI
δ¹³C caseina
0,77
δ18O_caseina
0,83
δD caseina
0,84
0,71
ni2
0,73
Estere fit 3
HC
Heptacosane
0,75
Estere fit 2
0,75
FitC18
0,77
Hexacosane
0,77
Squalene
0,81
Hentriacontane
0,81
0,82
1-fitene_
0,83
Neofitadiene
0,84
2-fitene
0,86
Pentacosane
0,77
Ceneri
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
5. Verifica delle equazioni negli anni
Ripetibilità fra-anni
degli spettri NIR delle erbe, in zona Asiago e Vallestura
y = 1.2068x + 0.5306
R2 = 0.4129
Validazione NIRS - AS 2007 da 2008
0.41
2.5
2
1.5
2.5
0.23
2
1.5
1
y = 0.4587x + 0.3657
R2 = 0.2324
Validazione NIRS - AS b da a
1
0.5
0.5
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0
0
AS a da b
0.5
1
1.5
AS b da a
y = 0.7191x + 1.3628
R2 = 0.755
Validazione NIRS - VS 2008 da 2007
0.76
4.5
2
2.5
3
3.5
4
Lineare (AS a da b)
Lineare (AS b da a)
Validazione NIRS - VS 2007 da 2008
y = 0.9886x - 0.3265
R2 = 0.7324
0.73
4.5
4
3.5
3.5
3
2.5
2.5
1.5
2
2.5
VS b da a
3
3.5
Lineare (VS b da a)
4
4.5
3
3.5
4
VS a da b
4.5
Lineare (VS a da b)
5
Analisi Monofattoriale, Fattore Pascolo :
4 livelli- 2 Asiago e 2 Valle Stura (anno ignorato)
3F
4T
N IR S e r b e , N e u r a l N e tw o r k
R 2 = 0.9522
5
4
1M
2 P
3
2
1
Valle Stura
0
0
1
M
Asiago
2
P
3
4
F
T S ti m a ti
Livelli Differenziazione x2 vs Σ altre analisi
5
Ingestione SSIE kg/d
22
20
18
16
14
12
10
10
15
20
25
R2 val =0.93 per l’ingestione espressa in NDF in % PV
0.96 per l’ingestione espressa in kg di SSIE/d,
errore 0.5 kg/d di SSIE.
Costituente
Alcano C31ss
Alcano C32ss
Ingestione SS da erba
Digeribilità
N
72
74
73
73
SECV
83.17
19.89
0.34
0.02
1-VR
0.86
0.87
0.93
0.98
R2 val =0.93 per l’ingestione espressa kg SSIE
0.98 per la digeribilità , errore 2%
Più semplice dalle erbe
Latte da sola erba
30
1-VR = 0.94
SECV=1.4 kg/d
25
20
15
10
5
5
10
15
20
25
30
Il risultato ottenuto sui 14 gruppi sperimentati
è apparso interessante in quanto contenuto
nei limiti di errore di ± 1.4 kg
* spettro = miniera informativa
Costituenti I e anche II
** differenziazione fra Anni
>> fra Facies (ma ripetibilità￪)
*** utilizzabile + anni x programmi
stagionali- allarme punti critici
Risultati
C l a s s e A s s e g n a ta
N IR S f o r m a g g i - N e u r a l N e t w o k
R 2 = 0.99 43
5
4
3
2
Pingue
1
Festuceto
Trifoglieto
0
0
Magro
1
2
3
4
C l a sse S ti m a ta
Ottima risoluzione, efficace, efficiente
provare AG anche da crosta?
5
Strumenti
- 1: ipotesi Triptofano
Riboflavine
650
Emission (nm)
600
Tryptophan
550
500
NADH
450
400
Porphyrins/Cloroph
yills
Em. 350-450
350
300
250
250
Vit.A
Exc 290
350
Maillard Product
450
550
Excitation (nm )
650
No fluorescence
below
Proteina erba
-> assorbanza
a 350 nm
Risultati
Risultati
stalla
Triptofano precursore Melatonina (latte del sorriso)
Fluorescenza del latte
2
R = 0.8516
3
2
1
Risultati Valle Stura
0
0
1
Fest
2
3
Trif stime
Risultati
Costituente
PG
UFL
NDF
ADF
N
721
726
737
738
Mean SECV
14.5 1.31
0.81 0.02
47.9 2.73
29.6 1.3
1-VR
0.82
0.92
0.54
0.77
CLA
18_2conj
18_2conj
18_3
18_2
18_2
18_1
18
17_1
18_1
H 3: Correlazione con Acidi Grassi
18
17_1
17_0
17_0
17AI
17AI
17I
17I
16_1
16_1
16
16
16I
16I
15_0
15_0
Risultati
15AI
15AI
15I
15I
14_1
14_1
14_0
14_0
13_0
13_0
12_0
12_0
10_1
10_1
10_0
10_0
8_0
8_0
6_0
6_0
4_0
4_0
0.00
18_3
0.20
0.40
0.60
Grazie Giovanna (GENLIP)
0.80
Grazie ProAlpe !: oltre le attese.
E 3 0 m isu r a
50
R 2 = 0 .6 7
45
40
35
Risultati
30
25
20
20
25
30
35
E 3 0 s tim a
40
45
50
Marker di razioni >15%
di erba
2: - ipotesi Antiossidanti
650
tocopherols Ex-280 Em 325
Emission (nm)
600
Riboflavine
Tryptophan
Grado Protezione
NADH
Antiossidante GPA = (Alfa
tocoferolo +Porphyrins/Cloroph
Beta
yills
Carotene) / Colesterolo
Vit.A
550
500
450
400
350
300
250
250
Maillard Product
350
Colesterolo 215
450
550
Excitation (nm )
nm
650
No fluorescence
below
Risultati
Lavori in corso
Colesterolo
Si può stimare il Colesterolo dal Milkoscan
e dal Naso Elettronico
Risultati
Lavori in corso
GPA =(ug a toc/430,71)+(ug b carot/536,87))
/
((mg colest*1000)/386,65))*1000
GPA
Grado Protezione
Antiossidante
Si può stimare il GPA dal Milkoscan e dal Naso Elettronico
Risultati- INUT= Indice Nutraceutico
Omeg6/Omega3
R2 = 0.8005
Saturi
8
7
6
5
4
3
2
1
R2 = 0.8462
4
2
0
8
6
4
2
0
2
60
62
64
66
68
70
3
4
5
Lavori in corso
72
DAP
2
R = 0.8533
27
3
2
17
1.5
12
1
7
0.5
2
protezione
2.5
22
7
CLA
Indice Trombogenico
R2 = 0.7705
6
antiossidante
0
2
7
12
17
22
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Risultati
IAR
R2 = 0.5256
4
3
2
1
0
-2
-1
-1 0
1
2
3
4
-2
-3
IAR = Indice Aromatico
= Somma VOC
5
Conclusioni Latte da analisi rapide
Dalla montagna è partorito un .. elefantino
Sarà possibile accertare una dichiarazione di origine montana come
routine a costo zero (circa) via AG
Bisogna ovviamente intendersi su latte di Valle (sensato in caso di erba-fieno) e
di Alpeggio (meno sensato)
Il latte di piano non è come un vino da dubbi uvaggi
è diverso, ma buono, ha + dimensioni (Commerciale,
Nutraceutica, Aromatica)
speriamo ritrovi la dimensione economica
Tumori polmonari
(= broncoscopia)
Diabete (test urine )
Ulcera (test fiato )
Epatiti
Asma
Tartufi ?
0
Valle Stura
0.84
Jersey 0.69
Capra 0.51
Piemontese
0.42
Coniglia
0.25
Asina 0.17
Umano 0
Valdostana
0.38
Aroma
comparato del
Latte
Base?
Distanza?
Conclusioni
Gli strumenti rapidi sono diversamente efficaci
Dovrebbero essere obbligatori come preliminari
In assenza di risorse per la ricerca
(quando non ancora risorte)
possono sostituire efficacemente le analisi Analisi
Applicazioni sono rapidamente possibili
nel pascolamento razionale (erbe-latte-formaggi)
nell’industria che abbia interesse a nobilitare il latte
Boccaccio ‘70 . F.Fellini