RETI di LABORATORI - [Agroalimentare] AFF

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RETI di LABORATORI - [Agroalimentare] AFF

  1. 1. Apulian Food Fingerprint – AFF Valorizzazione dei prodotti agroalimentari pugliesi mediante analisi di risonanza magnetica nucleare, spettrometria di massa e naso elettronico - cod.68 Coordinatore scientifico: Prof.ssa Angela Agostiano, Dipartimento di Chimica, Università di Bari
  2. 2. 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
  3. 3. 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
  4. 4. 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.
  5. 5. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 1. Demo of Apulian Food Fingerprint/DAFF Risultati 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
  6. 6. CILIEGIA–ORIGINEGEOGRAFICA 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%
  7. 7. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 1. Demo of Apulian Food Fingerprint/DAFF Risultati 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
  8. 8. UVA–ORIGINEGEOGRAFICA Discriminazione 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
  9. 9. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/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)
  10. 10. Strumentazioni AFF Spettrometro NMR 700 MHz Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione Spettrometro di Massa dei Rapporti Isotopici Naso elettronico
  11. 11. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio n.2 Cerasum Cernere/CeC Risultati raggiunti: PROGETTO IN FASE VALUTAZIONE Focus Il 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
  12. 12. 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
  13. 13. Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione
  14. 14. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 4. VINO-tecnica di vinificazione Risultati 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
  15. 15. 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
  16. 16. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/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 contatto Rifino Gioacchino E F.Lli Snc Diretto semestrale AZ. 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
  17. 17. Spettrometro di Massa dei Rapporti Isotopici Origine Geografica N. campioni Morfotipo Italia (Puglia) 31 26 Macrosperma 5 Microsperma Italia (Umbria) 24 0 Macrosperma 24 Microsperma Italia (Basilicata) 4 2 Macrosperma 2 Microsperma Italia (Sicilia) 7 1 Macrosperma 6 Microsperma Italia (Marche) 2 0 Macrosperma 2 Microsperma Italia (Toscana) 1 1 Macrosperma 0 Microsperma Italia 69 30 Macrosperma 39 Microsperma Canada 43 15 Macrosperma 28 Microsperma
  18. 18. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 6. LIDIA Risultati raggiunti : PROGETTO DA AVVIARE Focus Sviluppo 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
  19. 19. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio n.6 Circuito interlaboratorio NMR Retelab Risultati 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 coinvolte proponenti Tipo di contatto Frequenza di contatto SAMER – Azienda Speciale della CCIAA di Bari RETELAB – Rete nazionale dei laboratori delle Camere di Commercio E-mail semestrale
  20. 20. Circuito NMR ReteLAB Spettrometro NMR 700 MHz
  21. 21. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/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 coinvolte proponenti 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 srl GIOVANNI 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
  22. 22. Strumentazioni AFF Spettrometro di Massa ad Alta Risoluzione
  23. 23. Le attività svolte al 31/12/2013 Servizio Analisi isotopiche (Carbonio, Idrogeno ed Ossigeno) su campioni di olio e patate Risultati raggiunti Attività completate Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto U-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
  24. 24. 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/
  25. 25. Attività programmate Attività promozionali Completamento Daff Completamento/avvio progetti esistenti Partecipazioni a bandi regionali/nazionali/internazionali SFS 14 14 -2014/2015: Authentication of food products Ampliamento servizi (regolamento per l’accesso NMR; implementazione cryoprobe)
  26. 26. Contatti • Prof.ssa Angela Agostiano • Dipartimento di Chimica • Università degli Studi di Bari “Aldo Moro” • tel. 0805442060 • e-mail: angela.agostiano@uniba.it • Dott. Francesco Longobardi • Dipartimento di Chimica • Università degli Studi di Bari “Aldo Moro” • tel. 0805442042 • cell. 3282851916 • e-mail: francesco.longobardi@uniba.it • Prof. Piero Mastrorilli • DICATECh • Politecnico di Bari • Tel. 0805963605 • E-mail: p.mastrorilli@poliba.it

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