reti di laboratori - [agroalimentare] aff
TRANSCRIPT
Apulian Food Fingerprint – AFFValorizzazione dei prodotti agroalimentari pugliesi mediante analisi di risonanza magnetica nucleare, spettrometria di massa e naso elettronico - cod.68Coordinatore scientifico:Prof.ssa Angela Agostiano, Dipartimento di Chimica, Università di Bari
Le unità di ricerca
Unità di ricerca Responsabile
Dipartimento di Chimica, Università di Bari
Prof.ssa Angela Agostiano
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, del Territorio, Edile e di Chimica (DICATECh), Politecnico di Bari
Prof. Pietro Mastrorilli
Obiettivo della Rete
• Apulian Food Fingerprint (AFF) intercetta problematiche relative all’autenticità di prodotti agroalimentari e persegue la loro valorizzazione.
• A tal fine AFF realizza analisi di risonanza magnetica nucleare, spettrometria di massa e naso elettronico, i cui risultati, raccolti in database, permettono di definire le “impronte digitali” degli alimenti (food fingerprint) che li caratterizzano in modo univoco.
• Il trattamento statistico dei dati permette la certificazione dell’origine geografica e della qualità allo scopo di smascherare frodi, a tutela sia del sistema produttivo sia dei consumatori.
Settori di impatto
Agroalimentare
Domanda di innovazione del sistema produttivo
• Per uno sviluppo integrale delle produzioni agroalimentari tipiche, è necessario puntare su ricerca, innovazione, tutela e valorizzazione della qualità. Negli ultimi anni sono stati avviati una serie di provvedimenti regionali, nazionali e comunitari finalizzati a certificare le produzioni di qualità, mediante il conferimento di opportuni marchi (Es. DOP, IGP). Tuttavia, le produzioni tipiche sono messe sempre più a dura prova dall’uso fraudolento di marchi di qualità, rendendo necessario lo sviluppo di metodiche in grado di certificare univocamente quanto riportato in etichetta.
Offerta tecnologica della Rete
• Definizione di impronte digitali (database): studio composizionale quali-quantitativo di prodotti agroalimentari al fine di ottenere una dettagliata caratterizzazione, mediante spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) e Spettrometria di Massa ad Alta Risoluzione (HRMS). Determinazione dei rapporti degli isotopi stabili e del profilo sensoriale mediante Spettrometria di Massa dei Rapporti Isotopici (IRMS) e Naso Elettronico (NE).
• Verifica della autenticità: sviluppo di modelli statistici, che sfruttano le “impronte digitali” acquisite mediante NMR, HRMS, IRMS e NE, al fine di verificare autenticità, tracciabilità-rintraciabilità e smacherare frodi alimentari.
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 1. Demo of Apulian Food Fingerprint/DAFFRisultati raggiunti
Ricadute industriali -valorizzazione dei prodotti agroalimentari tipici pugliesi
Ciliegia-Definizione target (origine: Emilia Romagna, Puglia)-Ottimizzazione protocollo ed analisi NMR,IRMS,NE.-banca dati -modelli statistici per la classificazione dell’origine geografica.
Altri risultati -Longobardi et al. Food Chemistry 141 (2013) 3028–3033
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
COOP ITALIA Diretto, e-mail, telefonico semestrale
La Pernice S.r.l. Diretto, telefonico settimanale
Giuliano S.r.l. Diretto, telefonico settimanale
Valenzano Vittorio Diretto, telefonico settimanale
CILIEGIA – ORIGINE GEOGRAFICA
Discriminazione origine geografica (Puglia, Emilia Romagna): 92 campioni di ciliegia (3 cv)
NMR IRMS NE NE-IRMS
Approccio statistico LDA (SEL) LDA LDA (SEL) Stp LDA (more pt e C,O,H)
Classificazione 100% 94.9% 98.7% 96.2%
CV (5) 100% 91.0% 89.7% 92.3%
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 1. Demo of Apulian Food Fingerprint/DAFFRisultati raggiunti
Ricadute industriali -valorizzazione dei prodotti agroalimentari tipici pugliesi
Uva da tavola-Definizione target (origine: Spagna, Portogallo, Puglia e Sicilia; metodo di coltivazione: bio vs convenzionale). -Ottimizzazione protocollo ed analisi NMR,IRMS,NE, HRMS.-banca dati -modelli statistici per la classificazione dell’origine geografica, e del regime di coltivazione adottato
Altri risultati - Gallo et al. Journal of Food Composition and Analysis, (2013). Inviato per la pubblicazione.
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Agriproject group s.r.l Diretto, e-mail, telefonico semestrale
UVA – ORIGINE GEOGRAFICADiscriminazione origine geografica (PUG, SIC, SPA, POR): 47 campioni di uva Red Globe
NMR IRMS NE HRMS NMR-IRMS NE-IRMS
Approccio statistico LDA (SEL) LDA LDA (SEL) PLS-DA LDA LDA
Classificazione 97.8%3 classi: 97.9%
61.6%3 classi: 74.5% 97.9% 95.0% 96.1%
3 classi: 99.9%100%
CV (LOO) 76.6%3 classi: 87.2%
53.2%3 classi: 68.1% 78.7% --------- 80.9%
3 classi: 89.4% 85.1%
Discriminazione tecnica di coltivazione (bio, convenzionale): 40 campioni di uva Italia
NMR IRMS NE HRMS NMR-IRMS NE-IRMS
Approccio statistico LDA (SEL) LDA LDA (SEL) PLS-DA LDA LDA
Classificazione 100.0% 72.5% 100.0% 95.0% 97.6% 95.0%
CV (LOO) 85.0% 70.0% 95.0% --------- 95.0% 92.5%
UVA – BIO vs CONVENZIONALE
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 1. Demo of Apulian Food Fingerprint/DAFF
Risultati raggiunti
Ricadute industriali -determinazione di multianaliti in tempi più rapidi degli attuali
L’uso della spettrometria NMR e HRMS hanno permesso di ottenere una rapida caratterizzazione di campioni di uva da tavola, di ciliegie, che riguardasse contemporaneamente un numero elevato di analiti (metaboliti minoritari e maggioritari)
Strumentazioni AFF
Spettrometro NMR 700 MHz
Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione
Spettrometro di Massa dei Rapporti Isotopici
Naso elettronico
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio n.2 Cerasum Cernere/CeCRisultati raggiunti: PROGETTO IN FASE VALUTAZIONEFocusIl progetto Cerasum Cernere (CeC) è centrato sullo sviluppo di un sistema innovativo che permetta la discriminazione dell’origine geografica di ciliegie pugliesi, rispetto a ciliegie concorrenti provenienti dall’estero, mediante tecniche analitiche innovative quali NMR, IRMS, NE, in combinazione con tecniche di analisi dei dati di tipo statistico.
Imprese coinvolte
Federazione Regionale Coldiretti Puglia
Spettrometro NMR 700 MHz
Naso elettronico
Spettrometro di Massa dei Rapporti Isotopici
Attività/progetto/servizio n.3 UVA-fitoregolatori
Risultati raggiunti
Focus È in corso lo studio dell’effetto di alcuni fitoregolatori sul profilo metabolico delle uve da tavola valutato mediante spettrometria HRMS. Lo scopo dello studio è quello di discriminare le uve in base al fitoregolatore impiegato per la loro produzione.
Altri risultati G. Ferrara et al. Journal of Plant Growth Regulation, 32 (2013) 491–505.V. Bevilacqua et al. Lecture Notes in Artificial Intelligence LNAI (Subseries of Lecture Notes in Computer Science) 7390 (2012) 95–102
EPR/aziende coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto
Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti, UNIBA
Diretto, e-mail, telefonico trimestrale
Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 4. VINO-tecnica di vinificazioneRisultati raggiunti
Focus Impiego del’ NMR per la differenzazione vini in base alla tecnica di vinificazione e confronto con metodiche convenzionale
Altri risultati -A. Baiano et al. Food Chemistry 135 (2012) 2694–2701
EPR/aziende coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto
Dipartimento di Scienze degli Alimenti, UNIFG
Diretto, e-mail, telefonico trimestrale
Aziende Agricole Passalacqua
Diretto, e-mail, telefonico mensile
Ceramiche Cataldo Diretto, e-mail, telefonico mensile
Vinicola Rivera S.p.A. Diretto, e-mail, telefonico mensile
VINO – TECNICA DI VINIFICAZIONE
Il raggruppamento dei campioni è risultato principalmente dovuto a differenze nei contenuti di tartrato, malato, glicerolo e 2,3-butandiolo (come dettagliato nella pubblicazione scientifica)
Differenziazione tramite NMR e chemiometria di vini Sauvignon Blanc in base a differenze nel processo di vinificazione: tradizionale, criomacerazione, in ambiente riducente, criomacerazione in ambiente riducente
Risultati NMR in accordo con quelli ottenuti mediante più di 10 tecniche/determinazioni analitiche differenti
Analisi NMR rapide, nessun pretrattamento, un solo esperimento per un singolo campione
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 5. Origine geografica di lenticchie/GOL
Risultati raggiunti
Focus Impiego della Spettrometria di Massa dei rapporti Isotopici (IRMS), combinata con opportune analisi statistiche dei dati, si intende costruire modelli predittivi capaci di discriminarne l’origine geografica di campioni di lenticchia (lens culinaris).
Altri risultati Allo stato attuale si è proceduto all’approvvigionamento dei campioni di lenticchie, e sono state isolate le frazioni proteica e amidacea. E’ in corso d’opera l’acquisizione dei dati isotopici.
Imprese/EPR coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contattoRifino Gioacchino E F.Lli Snc Diretto semestraleAZ. SARACENO CARMINE Diretto semestrale
COOP ITALIA Diretto, e-mail, telefonico semestrale
CONSORZIO LINO LANA LENTICCHIA DI ALTAMURA
Diretto semestrale
Dipartimento di Scienze agro-ambientali e territoriali
Diretto, e-mail, telefonico trimestrale
Spettrometro di Massa dei Rapporti Isotopici
Origine Geografica N. campioni Morfotipo
Italia (Puglia) 31 26 Macrosperma5 Microsperma
Italia (Umbria) 24 0 Macrosperma24 Microsperma
Italia (Basilicata) 4 2 Macrosperma2 Microsperma
Italia (Sicilia) 7 1 Macrosperma6 Microsperma
Italia (Marche) 2 0 Macrosperma2 Microsperma
Italia (Toscana) 1 1 Macrosperma0 Microsperma
Italia 69 30 Macrosperma39 Microsperma
Canada 43 15 Macrosperma28 Microsperma
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio 6. LIDIA Risultati raggiunti : PROGETTO DA AVVIARE FocusSviluppo di tecnologie di seconda generazione per la conversione di materie prime lignocellulosiche in acidi dicarbossilici green, come bulding blocks di origine rinnovabile per la sintesi di chemicals e polimeri.
Imprese/EPR coinvolti
Chemtex Italia SpA
Engico S.r.l.
Entsorga Italia Srl
SPIKE RENEWABLES S.r.l.
Politecnico di Milano Politecnico di Torino
Università di Torino Spettrometro NMR 700 MHz
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio n.6 Circuito interlaboratorio NMR RetelabRisultati raggiunti
Focus Il riconoscimento ufficiale delle metodiche di analisi che prevedono l’impiego della spettroscopia NMR
Ricadute industriali Validazione delle metodiche NMR
Altri risultati Creazione network nazionale dei laboratori di risonanza magnetica
Imprese coinvolteproponenti
Tipo di contatto Frequenza di contatto
SAMER – Azienda Speciale della CCIAA di BariRETELAB – Rete nazionale dei laboratori delle Camere di Commercio
E-mail semestrale
Circuito NMR ReteLAB
Spettrometro NMR 700 MHz
Le attività svolte al 31/12/2013Attività/progetto/servizio n. 6 : Promozione di Processi ECO-sostenibili per la
valorizzazione delle Produzioni agroalimentari Pugliesi (ECO_P4)
Risultati raggiunti
Focus Valorizzazione delle foglie di vite (attualmente sottoprodotti della coltivazione della vite da tavola) per usi alimentari
Altri risultati A. Rizzuti et al. Food Chemistry, 141 (2013) 1908-1915.
Imprese coinvolteproponenti
Tipo di contatto
Frequenza di contatto
AGRICOLA NUOVA GENERAZIONE soc. coop. r.l., AGRIPLAN srl, BONOMELLI srl, CANNONE INDUSTRIE ALIMENTARI “Gli antipasti” srl, CANTINE DUE PALME srl, CASALICCHIO azienda agricola, FRUDIS srl, GIULIANO srlGIOVANNI MAGGIO & F. srl, MARIBRIN srl, OLIVA COOP. BELLA DI CERIGNOLA s.c.a., AZIENDA AGRICOLA SAN MICHELE spa “O.P.”, SISTEMI ENERGETICI spa, Science Technology Consulting - STC srl, Tecno.S.E.A srl, TORREVENTO srl
E-mail, riunioni
variabile
Strumentazioni AFF
Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione
Le attività svolte al 31/12/2013Servizio Analisi isotopiche (Carbonio, Idrogeno ed
Ossigeno) su campioni di olio e patateRisultati raggiunti
Attività completate
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contattoU-Series srl Telefonico, e-mail mensile
Servizio Analisi sensoriale per valutazione metodica campionamento espirato
Risultati raggiunti Metodo ottimizzato
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
LEnviroS s.r.l. diretto mensile
VOCandODOR diretto mensile
Attività promozionali svolte
Partecipazioni a congressi:• XXIV Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana, Lecce, Italia• Recent Advances in Food Analysis 2011, Praga, Repubblica Ceca• XLI National Congress on Magnetic Resonance”, 17-19 Settembre 2012, Pisa • IX Convegno nazionale Biodiversità”, 5-7 Settembre 2012, Bari• III Workshop - Applicazione della Risonanza Magnetica nella Scienza degli Alimenti, 2012, Roma, Italia • Foodomics 2013, Cesena, Italia• XLI Congresso Nazionale di Chimica Fisica, 2013, Alessandria, Italia• 35th FGMR Discussion Meeting and Joint Conference of the German, Italian and Slovenian Magnetic
Resonance Societies”, 9-14 Settembre 2013, Frauenchiemsee (Germania)• Seminario “La risonanza magnetica nucleare nel settore alimentare”, 12 Luglio 2013, Centro
Internazionale per la Formazione e l’Informazione Veterinaria dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale” di Teramo
Partecipazioni ad eventi/manifestazioni/fiere:• Smau Bari 2012• Smau Bari 2013• Smau Roma 2013• Smau Padova 2013• Festival dell’Innovazione 2012 Bari• Festival dell’Innovazione 2013 Bari
http://puccini.chimica.uniba.it/aff/
Attività programmate
Attività promozionali
Completamento Daff
Completamento/avvio progetti esistenti
Partecipazioni a bandi regionali/nazionali/internazionaliSFS 14 14 -2014/2015: Authentication of food products
Ampliamento servizi (regolamento per l’accesso NMR; implementazione cryoprobe)
Contatti
• Prof.ssa Angela Agostiano • Dipartimento di Chimica • Università degli Studi di Bari “Aldo Moro” • tel. 0805442060 • e-mail: [email protected]
• Dott. Francesco Longobardi• Dipartimento di Chimica• Università degli Studi di Bari “Aldo Moro” • tel. 0805442042 • cell. 3282851916 • e-mail: [email protected]
• Prof. Piero Mastrorilli• DICATECh• Politecnico di Bari • Tel. 0805963605• E-mail: [email protected]