Naso Elettronico e Lingua Elettronica

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2. 2 sono strumenti che unisce alla sensibilit� discriminante del naso e della lingua umana l'oggettivit� della risposta strumentale e che fornisce risultati comparabili con quelli ottenuti dal sistema olfattivo e gustativo umano ed in tempi brevi. sono strumenti che unisce alla sensibilit� discriminante del naso e della lingua umana l'oggettivit� della risposta strumentale e che fornisce risultati comparabili con quelli ottenuti dal sistema olfattivo e gustativo umano ed in tempi brevi.

3. 3 La lingua elettronica analizza matrici liquide ed i sensori sono direttamente immersi nel campione liquido. Il naso elettronico � specifico per i composti volatili ed i sensori analizzano lo spazio di testa del campione.

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5. 5 Applicazioni del naso e della lingua elettronica in campo alimentare

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7. 7 In campo alimentare uno degli attributi pi� ricercati dal consumatore � attualmente la freschezza, termine che viene associato alla permanenza nel tempo delle caratteristiche sensoriali e qualitative specifiche dell�alimento. Per tanto tanto negli studi di shelf lif l�obiettivo � sovente la rapida discriminazione fra campioni freschi ed invecchiati attraverso l� individuazione di markers che siano in grado di discriminare rapiudamente i prodotti sulla base del loro stato di conservazione.In campo alimentare uno degli attributi pi� ricercati dal consumatore � attualmente la freschezza, termine che viene associato alla permanenza nel tempo delle caratteristiche sensoriali e qualitative specifiche dell�alimento. Per tanto tanto negli studi di shelf lif l�obiettivo � sovente la rapida discriminazione fra campioni freschi ed invecchiati attraverso l� individuazione di markers che siano in grado di discriminare rapiudamente i prodotti sulla base del loro stato di conservazione.

8. 8 Come markers tradizionali di shelf life sono stati considerati solo parametri legati ai fenomeni proteoliticiNell�intento di oggettivare meglio la valutazione delle variazioni nel tempo delle caratteristiche sensoriali del prodotto e stata eseguita l�analisi dell�immagine per quanto attiene alla valutazione del colore e alla comparsa di occhiatura.Come markers tradizionali di shelf life sono stati considerati solo parametri legati ai fenomeni proteoliticiNell�intento di oggettivare meglio la valutazione delle variazioni nel tempo delle caratteristiche sensoriali del prodotto e stata eseguita l�analisi dell�immagine per quanto attiene alla valutazione del colore e alla comparsa di occhiatura.

9. 9 Naso elettronico

10. 10 Per una migliore interpretazione dei risultati ottenuti dall�analisi con il naso elettronica, i dati relativi ai 6 sensori selezionati sono stati sottoposti all�Analisi delle Componenti Principali e lo score plot in figura Per una migliore interpretazione dei risultati ottenuti dall�analisi con il naso elettronica, i dati relativi ai 6 sensori selezionati sono stati sottoposti all�Analisi delle Componenti Principali e lo score plot in figura

11. 11 L�analisi dei cluster facilita l�identificazione di raggruppamenti dei campioni L�analisi dei cluster facilita l�identificazione di raggruppamenti dei campioni

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13. 13 Dal momento che il grado di maturazione pu� influire sulle propriet� sensoriali e sul tempo di conservazione della frutta, il monitoraggio dello stato di maturazione e l�ottimizzazione del momento di raccolta sono obiettivi primari in campo ortofrutticolo. I metodi tradizionalmente utilizzati sono per la maggior parte distruttivi e quindi non possono essere diffusamente applicati. Al contrario il naso elettronico � una tecnica non distruttiva che pu� essere utilizzata direttamente in campo (esistono nasi elettronici portatili) o in fase di stoccaggio della frutta. The present research was conducted on peaches of four different cultivars and on apples of three different cultivars. 8 fruit from each cultivars were selected according to the size weight and background colour. All sample were kept to a constant temperature of twenty centigrade and their head-space was monitored with the electronic nose from the day after harvest until the fruits were senescents. Dal momento che il grado di maturazione pu� influire sulle propriet� sensoriali e sul tempo di conservazione della frutta, il monitoraggio dello stato di maturazione e l�ottimizzazione del momento di raccolta sono obiettivi primari in campo ortofrutticolo. I metodi tradizionalmente utilizzati sono per la maggior parte distruttivi e quindi non possono essere diffusamente applicati. Al contrario il naso elettronico � una tecnica non distruttiva che pu� essere utilizzata direttamente in campo (esistono nasi elettronici portatili) o in fase di stoccaggio della frutta. The present research was conducted on peaches of four different cultivars and on apples of three different cultivars. 8 fruit from each cultivars were selected according to the size weight and background colour. All sample were kept to a constant temperature of twenty centigrade and their head-space was monitored with the electronic nose from the day after harvest until the fruits were senescents.

14. 14 Score plot dei dati del naso elettronico raccolti nel periodo di post raccolta quindi durante la shelf life delle mele e delle pesche.Dal giorno della raccolta finoa che i frutti sono risultati senescentiThe electronic nose responses collected during ripening were elaborated by PCA and in this slide are shown the score plots of stark apples and springcrest peaches. As it can be seen apples are distributed along PC1 from left to right according to the day of postharvest life. The first two principal component explain together 100% of total variability, but almost all the variance is on PC1. The same results were obtained for the other apple cultivars. Furthermore also springcrest peaches samples are distributed along PC1 from right to left and also in this case almost all the variance is on PC1. Score plot dei dati del naso elettronico raccolti nel periodo di post raccolta quindi durante la shelf life delle mele e delle pesche.Dal giorno della raccolta finoa che i frutti sono risultati senescentiThe electronic nose responses collected during ripening were elaborated by PCA and in this slide are shown the score plots of stark apples and springcrest peaches. As it can be seen apples are distributed along PC1 from left to right according to the day of postharvest life. The first two principal component explain together 100% of total variability, but almost all the variance is on PC1. The same results were obtained for the other apple cultivars. Furthermore also springcrest peaches samples are distributed along PC1 from right to left and also in this case almost all the variance is on PC1.

15. 15 Pca loading plot nel piano definito dalle prime due componenti principali relativo ai campioni mele e pesche durante il loro proceso di maturazione. Also in case of apple three sensors�. had the highest influence in the pattern file and also in this case the W5S is the only one relevant in the discrimination of apples on the basis of their postharvest life.Pca loading plot nel piano definito dalle prime due componenti principali relativo ai campioni mele e pesche durante il loro proceso di maturazione. Also in case of apple three sensors�. had the highest influence in the pattern file and also in this case the W5S is the only one relevant in the discrimination of apples on the basis of their postharvest life.

16. 16 For each cultivar the W5 S Sensor responses was plotted against time (days of postharvest life) and the evolution was described by a sigmoidal transition fuction.(justified by the nature of the transformation in progress) The first and second derivative of the transition function were calculated to measure the time related to maximum acceleration of sensor response, considered the unripeness limit, and to measure and maximum rate of the sensor response considered ripeness limit. An analogous elabouration was carried out on the other cultivars and three classes unripe, ripe, overripe were identified.For each cultivar the W5 S Sensor responses was plotted against time (days of postharvest life) and the evolution was described by a sigmoidal transition fuction.(justified by the nature of the transformation in progress) The first and second derivative of the transition function were calculated to measure the time related to maximum acceleration of sensor response, considered the unripeness limit, and to measure and maximum rate of the sensor response considered ripeness limit. An analogous elabouration was carried out on the other cultivars and three classes unripe, ripe, overripe were identified.

17. 17 Al fine di caratterizzare i prodotti� possibile pensare di affiancare alle tecniche analitiche tradizionali il il naso e la lingua elettronica quali strumenti che permettano l�individuazione di elementi tipicizzanti consentendo una rapida classificazione dei p�rodotti. .Al fine di caratterizzare i prodotti� possibile pensare di affiancare alle tecniche analitiche tradizionali il il naso e la lingua elettronica quali strumenti che permettano l�individuazione di elementi tipicizzanti consentendo una rapida classificazione dei p�rodotti. .

18. 18 In base ad una legge del 1992 per denominazione d�origine dei vini si intende:Per legge un vino DOC dovrebbe essere perfettamente identificabile e non riprodicibile fuori dalla zona di produzione. Ma � veramente cos�? O meglio � possibile caratterizzare e classificare vini barbere prodoti in aree ristrette con metodologie analitiche classiche ed innovative In base ad una legge del 1992 per denominazione d�origine dei vini si intende:Per legge un vino DOC dovrebbe essere perfettamente identificabile e non riprodicibile fuori dalla zona di produzione. Ma � veramente cos�? O meglio � possibile caratterizzare e classificare vini barbere prodoti in aree ristrette con metodologie analitiche classiche ed innovative

19. 19 La migliore disriminazione dei campioni di diversa origine geografica � stata ottenuta considerando solo i dati relativi al naso e lingua elettronica. Lo score plot in figura evidenzia una netta separazione lungo la prima componente principale dei vini lombardi da quelli piemontesi. La migliore disriminazione dei campioni di diversa origine geografica � stata ottenuta considerando solo i dati relativi al naso e lingua elettronica. Lo score plot in figura evidenzia una netta separazione lungo la prima componente principale dei vini lombardi da quelli piemontesi.

20. 20 La funzione 1 discrinima i vini dell�oltrep� pavese da quelli piemontesi, la funzione 2 discrimina i vini barbera piemonte dai barbera asti ed alba solo parzialmente separati La funzione 1 discrinima i vini dell�oltrep� pavese da quelli piemontesi, la funzione 2 discrimina i vini barbera piemonte dai barbera asti ed alba solo parzialmente separati

21. 21 Studio delle relazioni tra le risposte del naso e della lingua e le propriet� sensoriali degli alimenti Le caratteristiche sensoriali sono senza dubbio le pi� forti determinanti dell�accettabilit� di un alimento e rivestono un ruolo di fondamentale importanza in quanto danno origine al primo giudizio del consumatore per questo motivo negli ultimi anni in campo alimentare sono stati fatti numerosi sforzi per stabilite una relazione tra gli attributi sensoriali e la composizione chimica degli alimenti, al fine di individuare indici di qualit� misurabili oggettivamente e correlabili alle caratteristiche sensoriali del prodotto considerato. In tal contesto Il naso elettronico e la lingua elettronica sono metodologie analitiche obiettive e rapide che ben si correlano con l�analisi sensoriale.Le caratteristiche sensoriali sono senza dubbio le pi� forti determinanti dell�accettabilit� di un alimento e rivestono un ruolo di fondamentale importanza in quanto danno origine al primo giudizio del consumatore per questo motivo negli ultimi anni in campo alimentare sono stati fatti numerosi sforzi per stabilite una relazione tra gli attributi sensoriali e la composizione chimica degli alimenti, al fine di individuare indici di qualit� misurabili oggettivamente e correlabili alle caratteristiche sensoriali del prodotto considerato. In tal contesto Il naso elettronico e la lingua elettronica sono metodologie analitiche obiettive e rapide che ben si correlano con l�analisi sensoriale.

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25. 25 Correlazione risultante tra l�analisi sensoriale e la lingua elettronica

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27. 27 Risultati analisi sensoriale

28. 28 Analisi multivariata dei dati Costruzione dei modelli predittivi dei descrittori sensoriali Gli algoritmi genetici funzionano come un filtro per l�individuazione di informazione utile Una popolazione di modelli di regressione viene generata e modificata mediante un processo evolutivo che simula i processi evolutivi di tipo biologico. I modelli di regressione ottenuti con le variabili selezionate dagli AG saranno contraddistinti dai coefficiente di regressione in predizione pi� alti ovvero saranno i modelli migliori. La capacit� predittive dei modelli sono state ulteriormente testate mediante il metodo di validazione Bootstrap che rappresenta uno strumento pi� severo ed attendibile rispetto al metodo leave one out.Gli algoritmi genetici funzionano come un filtro per l�individuazione di informazione utile Una popolazione di modelli di regressione viene generata e modificata mediante un processo evolutivo che simula i processi evolutivi di tipo biologico. I modelli di regressione ottenuti con le variabili selezionate dagli AG saranno contraddistinti dai coefficiente di regressione in predizione pi� alti ovvero saranno i modelli migliori. La capacit� predittive dei modelli sono state ulteriormente testate mediante il metodo di validazione Bootstrap che rappresenta uno strumento pi� severo ed attendibile rispetto al metodo leave one out.

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30. 30 Conclusioni

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