Metodi ottici, cromatografici, basati sul DNA, spettroscopia dialettica, calorimetria differenziale a scansione, analisi termogravimetrica e naso elettronico in combinazione con la chemiometria migliorano l’accuratezza e l’affidabilità del rilevamento dell’adulterazione degli oli d’oliva.
La domanda di oli d’oliva è crescente e il valore economico ragguardevole. Tuttavia, la miscelazione di oli di qualità inferiore con olio di oliva vergine può danneggiarne il valore nutrizionale e quello di mercato. Esistono metodi convenzionali per il rilevamento dell’adulterazione degli oli d’oliva, ma anche tecniche analitiche avanzate.
Studi recenti hanno migliorato con successo il limite di rilevamento combinando diversi metodi o modificando quelli esistenti. Ciascuna tecnica ha i suoi punti di forza e i suoi limiti, che la rendono più adatta a tipi specifici di adulterazione. L’NMR rivela la composizione chimica e la struttura degli oli, mentre la cromatografia separa e identifica i singoli componenti. I metodi basati sul DNA rilevano il materiale genetico e il naso elettronico le differenze di odore o gusto. Una combinazione di molteplici tecniche analitiche migliora l’accuratezza e l’affidabilità del rilevamento dell’adulterazione dell’olio d’oliva. Lo studio “Recent methods in detection of olive oil adulteration: State-of- the-Art”, pubblicato su Journal of Agriculture and Food Research, a giugno di quest’anno, non solo esamina i metodi recenti nel rilevamento dell’adulterazione dell’olio d’oliva, ma anche l’utilizzo della chemiometria, un approccio matematico e statistico per analizzare grandi set di dati, per interpretare i risultati e identificare modelli e tendenze che potrebbero indicare adulterazione.
La chemiometria
La complessità degli oli d’oliva rappresenta una sfida nello stabilire parametri e metodi coerenti per l’autenticazione e la tracciabilità. Sono state sviluppate diverse procedure per rilevare l’adulterazione dell’olio d’oliva. Organismi di regolamentazione internazionali, come l’Unione Europea e il Consiglio oleicolo internazionale, hanno approvato diversi approcci per rilevare e quantificare vari composti nell’olio d’oliva. Metodi analitici e di rilevamento avanzati, tra cui spettrometria di massa (MS), spettroscopia NMR, ottica e cromatografia, metodi basati sulla calorimetria a scansione differenziale (DSC), possono essere impiegati per rilevare l’adulterazione dell’olio d’oliva. Le loro prestazioni possono migliorare grazie all’utilizzo di metodi chemiometrici e di modelli statistici multivariati, che possono svolgere un ruolo fondamentale nell’autenticazione dell’olio d’oliva consentendo la classificazione, la discriminazione e la misurazione di diverse varietà, origini e potenziali adulteranti. Queste tecniche utilizzano strumenti statistici e matematici per analizzare set di dati complessi generati dalla spettroscopia e dalla cromatografia, oltre ad altre misurazioni analitiche. Costruendo modelli basati su parametri e modelli caratteristici, questi metodi possono distinguere efficacemente tra olio d’oliva autentico e oli adulterati o di qualità inferiore. Sebbene i metodi di classificazione comprendano sia la modellazione con classi che la modellazione discriminante, i loro obiettivi e le questioni che affrontano differiscono in modo significativo. Gli approcci di modellazione con le classi vengono utilizzati principalmente in caso di autenticazione, quando l’obiettivo principale è determinare se un nuovo campione appartiene a una classe rappresentativa premodellata basata su somiglianze. I metodi di modellazione discriminante sfruttano invece le differenze tra classi per assegnare campioni a categorie specifiche. Nella modellazione discriminante, un campione viene costantemente assegnato a una particolare classe, anche se non appartiene a nessuna delle classi studiate. Pertanto, la modellazione discriminante da sola non è adatta ai fini dell’autenticazione, poiché le contraffazioni non identificate potrebbero essere erroneamente assegnate a classi autentiche. Tuttavia, la modellazione discriminante spesso supera i modelli con classi individuali nei compiti di classificazione, soprattutto quando c'è sovrapposizione tra le classi. Mentre il modello con classe si basa sulla somiglianza dei singoli campioni e potrebbe non essere efficace quando le classi si sovrappongono, il modello discriminante sfrutta le distinzioni tra categorie ed è più adatto a gruppi simili.
Metodi analitici
I metodi ottici presentano vantaggi significativi nel rilevamento dell’adulterazione dell’olio d’oliva, tra cui elevata sensibilità, non distruttività e analisi rapida. Si basano sull’interazione della luce con i vari componenti presenti nell’olio d’oliva, come pigmenti, composti fenolici e acidi grassi. Analizzando i dati spettrali, è possibile generare mappe spaziali per visualizzare la distribuzione di composti specifici o parametri di qualità nel campione di olio d’oliva. Questa valutazione completa consente l’identificazione di potenziali adulteranti o contaminanti, fornendo una valutazione più solida della legittimità e della qualità dell’olio. I metodi ottici sono stati ampiamente utilizzati per il rilevamento dell’adulterazione nell’olio d’oliva grazie alla loro capacità di fornire analisi rapide e non distruttive. Questi metodi presentano però alcune limitazioni. Uno dei principali svantaggi è la potenziale interferenza delle caratteristiche del campione, come colore, torbidità o composizione di acidi grassi. Questi fattori possono influenzare l’accuratezza e l’affidabilità delle misurazioni ottiche, richiedendo un’attenta calibrazione e validazione del metodo per diversi tipi di olio d’oliva. Inoltre, in alcuni casi la loro accuratezza non è sufficiente, in particolare nel rilevamento dell’adulterazione a bassi livelli.
I metodi ottici e basati sulla cromatografia, combinati con MS, DNA, NMR e altre tecniche come la spettroscopia dielettrica, DSC, TGA ed EN, insieme all’analisi chemiometrica, offrono eccellenti capacità di separazione, elevata selettività e analisi quantitativa, in particolare per i modelli binari che distinguono oli d’oliva commestibili/non commestibili o campioni difettosi/non difettosi. La spettroscopia NMR è anche una tecnica utile ai fini dell’autenticità e della tracciabilità degli oli extravergini di oliva. Tuttavia, quando si implementano questi metodi è necessario considerare la necessità di attrezzature e competenze specializzate, la complessa preparazione dei campioni e le limitazioni nel rilevamento di alcuni adulteranti. L’NMR è un metodo di rilevamento avanzato con una sensibilità molto elevata, che richiede una strumentazione specializzata e costosa con una persona esperta nell’elaborazione degli spettri NMR.
I metodi cromatografici si sono dimostrati efficaci, ma al contempo dispendiosi in termini di tempo e spesso comportano strumentazioni complesse e analisi dei dati. Ciò può rappresentare una sfida per i piccoli produttori o i laboratori con risorse o competenze limitate nella cromatografia.
Negli ultimi anni, le analisi basate sul DNA dell’olio d’oliva hanno acquisito un notevole interesse grazie alla loro elevata specificità, sensibilità e affidabilità. Queste tecniche comportano l’esame del DNA residuo ottenuto dall’olio d’oliva per identificare geneticamente diverse specie, sottospecie o cultivar. I marcatori molecolari, come le ripetizioni di sequenze semplici (SSR), possono essere impiegati con successo per differenziare l’origine varietale, l’identificazione delle cultivar e l’autenticazione dell’olio d’oliva. I metodi basati sul DNA possono essere utilizzati con riproducibilità e specificità buone per autenticare la composizione varietale delle miscele di olio d’oliva, rilevare adulterazioni con oli di diverse origini vegetali e garantire la tracciabilità e l’autenticità dei prodotti a base di olio d’oliva.
Anche la spettroscopia dielettrica è un metodo semplice e rapido che può essere utilizzato per identificare l’adulterazione. Non è distruttivo, invasivo e non richiede alcun campione preliminare o trattamento della sostanza. Analizzando il modo in cui i materiali rispondono ai campi elettrici a diverse frequenze, la spettroscopia dielettrica fornisce informazioni sul loro comportamento dielettrico per differenziare l’olio d’oliva autentico da quelli adulterati con altri oli vegetali.
La calorimetria differenziale a scansione è una tecnica utile per scopi qualitativi come l’autenticazione, la caratterizzazione e l’identificazione di adulterazioni in vari oli e grassi, inclusi l’olio extravergine d’oliva e altri oli vegetali come mais, girasole e soia, senza richiedere alcun pretrattamento. Le misurazioni includono stabilità ossidativa, transizione vetrosa, entalpia di fusione, calore di cristallizzazione, valutazione della purezza e della capacità termica.
Diversi studi dimostrano l’uso della calorimetria differenziale a scansione come strumento prezioso per valutare la stabilità ossidativa dell’olio d’oliva e la sua potenziale applicazione nella valutazione della qualità e della durata di conservazione dell’olio.
L’analisi termogravimetrica è un approccio di analisi termica utilizzato per determinare l’adulterazione nell’olio extravergine d’oliva. In combinazione con la chemiometria è stata efficacemente impiegata per distinguere l’olio di oliva da quello di soia. L’analisi termogravimetrica può essere utilizzata in combinazione con altre tecniche di analisi fisica e termica per autenticare gli oli extravergini di oliva in base alle loro proprietà termiche, viscosità e colore.
Un modo per valutare la qualità dell’olio d’oliva è utilizzare dispositivi di sensori chimici come un sistema di naso elettronico, che può distinguere tra diversi gas e odori imitando il funzionamento del naso umano. I nasi elettronici sono stati utilizzati con successo per la classificazione degli oli commestibili, l'identificazione delle origini geografiche e botaniche, il rilevamento di adulterazioni e la valutazione dell’ossidazione dell’olio. Le impronte elettriche ottenute dal naso elettronico, combinate con tecniche di analisi multivariata, hanno discriminato con successo tra oli provenienti da diverse regioni e stimato il contenuto di specifiche classi chimiche volatili. Nel complesso, la tecnologia e-nose fornisce uno strumento veloce, non invasivo ed economico per l’autenticazione dell’olio d’oliva.
Stefania Milanello Esperta in tecnologie alimentari e divulgatrice scientifica
