OLIO DI OLIVA: CARATTERIZZAZIONE ATTRAVERSO L NMR AD ALTA RISOLUZIONE 1H e 13C

1. OLIO DI OLIVA:CARATTERIZZAZIONE ATTRAVERSO L�NMR AD ALTA RISOLUZIONE( 1H e 13C) Luisa Manninaa,b , Marco D�Imperioa Anatoli Sobolevb, Annalaura Segreb

2. 2 REGOLAMENTO (CEE) n. 2568/91 Analisi Chimiche: acidit� libera (% di acido oleico) numero di perossidi (meq/O2 Kg) Analisi Spettrofotometriche (UV): K232 , K270 , ?K Analisi Cromatografiche:

3. 3 VANTAGGI DELLA TECNICA NMR L�errore sperimentale per tutti i composti analizzati � lo stesso. Possiamo ottenere informazioni quantitative riguardo a numerose specie chimiche con un singolo esperimento. Il campione � analizzato direttamente senza estrazioni o altre derivazioni.

4. 4 EFFETTO DELLE ESTRAZIONI

5. 5 EFFETTO DELLE ESTRAZIONI: ZONA DELLE ALDEIDI

6. 6 NMR QUANTITATIVA Un�accurata correzione della linea di base. La normalizzazione dello spettro rispetto ad un�adatta risonanza; in particolare, l�intensit� della risonanza a 1,62 ppm dovuta ai CH2 di tutte le catene grasse viene settata a 1000. In questo modo tutte le risonanze dello spettro protonico sono normalizzate.

7. 7 NMR QUANTITATIVA: 13C SATELLITI DEI METILI DELLE CATENE DEGLI ACIDI GRASSI

8. 8 ARGOMENTI Assegnazione tramite esperimenti 1H e 13C dello spettro dell�olio di oliva (esperimenti 1D e 2D). Risultati della spettroscopia NMR 1H e combinazione con l�analisi statistica. Risultati della spettroscopia NMR 13C e combinazione con l�analisi statistica.

9. 9 TECNICHE NMR PER L�ASSEGNAZIONE 1H-1H COSY (Correlation SpectroscopY). 1H-1H TOCSY (TOtal Correlation SpectroscopY). 1D TOCSY selettivo. 1H-13C Eterocorrelata (HMQC).

10. 10 1H-1H COSY

11. 11 1H-1H TOCSY

12. 12 SPETTRO PROTONICO (1H) Strumento: 600.13 MHz, Bruker AVANCE AQS spectrometer. Preparazione dei campioni: 20 ml di olio di oliva in una miscela di solventi (700 ml CDCl3 + 20 ml DMSO-d6). Durata dell�esperimento: 4 h.

13. 13 SPETTRO PROTONICO DI UN OLIO DI OLIVA: COMPONENTI PRINCIPALI Spettro: 600.13 MHz in CDCl3 e DMSO-d6 T = 300.0 K

14. SPETTRO PROTONICO DI UN OLIO DI OLIVA: COMPONENTI MINORI

15. 15 ACIDITA� LIBERA L�acidit� libera si misura convenzionalmente tramite una titolazione. Lo spettro 1H di un olio di oliva non ci fornisce una misura diretta dell�acidit� libera. E� possibile tuttavia ottenere una misura indiretta usando le intensit� dei digliceridi.

16. 16 DIGLICERIDI

17. 17 ANALISI DEGLI STEROLI Gli steroli si misurano convenzionalmente con le tecniche cromatografiche. Lo spettro NMR 1H mostra nella regione compresa fra 0.60 e 0.70 ppm le risonanze dei CH3-18 degli steroli che possono cos� essere direttamente analizzati.

18. 18 REGIONE DEI METILI (1H)

19. 19 REGIONE DEI METILI (1H)

20. 20 REGIONE DELLE ALDEIDI (1H)

21. 21 DETERMINAZIONE DELLO SQUALENE, DEL CICLOARTENOLO E DELLA CLOROFILLA

22. 22 ATTRIBUTI SENSORIALI

23. 23 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:ZONA DEI - OCH3 FENOLICI

24. 24 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:ZONA DEI DOPPI LEGAMI

25. 25 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:ZONA DEI TERPENI

26. 26 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:OLIO AVVINATO

27. 27 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:OLIO AVVINATO

28. 28 ATTRIBUTI SENSORIALI DELL�OLIO:OLIO RANCIDO

29. 29 PRODOTTI DI OSSIDAZIONE QUASI ASSENTI IN UN OLIO BUONO

30. 30 EFFETTO DEL RISCALDAMENTO:ZONA DEI TERPENI

31. 31 EFFETTO DEL RISCALDAMENTO:ZONA DELLE ALDEIDI

32. 32 EFFETTO DEL RISCALDAMENTO:ZONA DEI FENOLI

33. 33 1H NMR + ANALISI STATISTICA

34. INTENSITA� DEI SEGNALI NMR IN DIFFERENTI OLI DI OLIVA

35. 35 METODI STATISTICI Analisi della Varianza (ANOVA) Su tutte le variabili NMR �per selezionare quelle con maggior potere discriminante. Analisi ad albero (TCA) Sulle variabili selezionate tramite l�ANOVA per ottenere una separazione fra i gruppi senza alcuna ipotesi iniziale. Analisi delle Componenti Principali (PCA) Sulle variabili selezionate tramite l�ANOVA per ottenere delle combinazioni lineari di tali variabili che massimizzano la separazione fra gli oggetti (campioni). Analisi discriminante lineare (LDA) Sulle variabili selezionate tramite l�ANOVA per ottenere delle combinazioni lineari di tali variabili che massimizzano la separazione fra I gruppi ipotizzati. Affidabilit� del sistema statistico Per provare l�affidabilit� del sistema, alcuni campioni di olio, selezionati casualmente, sono stati esclusi dalle analisi e considerati incogniti; se gli oli incogniti sono classificati correttamente nelle analisi successive il sistema statistico pu� essere considerato stabile e usato per i casi reali.

36. 36 CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H)

37. 37 CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H): OLI TOSCANI

38. CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H): OLI TOSCANI

39. CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H):OLI DEL CENTRO-NORD

40. 40 CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H):EFFETTO DELL�ANNO

41. 41 CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H): EFFETTO DELL�ANNO

42. 42 CARATTERIZZAZIONE GEOGRAFICA (1H): EFFETTO DELL�ANNO

43. 43 ADULTERAZIONE DELL�OLIO DI OLIVA: ADDIZIONE DI OLIO DI NOCCIOLA

44. 44 ADULTERAZIONE DELL�OLIO DI OLIVA: ADDIZIONE DI OLIO DI NOCCIOLA

45. ADULTERAZIONE DELL�OLIO DI OLIVA:ADDIZIONE DI OLIO DI NOCCIOLA

46. 46 SPETTRO DEL CARBONIO (13C)

47. 47 SPETTRO NMR 13C (150.9 MHz)

48. ASSEGNAZIONE DELLO SPETTRO 13C INADEQUATE

49. 49 1D SELECTIVE INADEQUATE

50. ADDIZIONE DI COMPONENTI STANDARD

51. 51 Il chemical shift di ciascun carbonio di una data catena di acido grasso � indipendente dalla natura degli altri due acidi grassi presenti sul glicerolo. Per ciascun acido grasso il chemical shift di alcuni carboni dipende dalla posizione sul glicerolo. Il chemical shift mostra una marcata dipendenza dalla concentrazione. SPETTRO 13C: RISULTATI SPERIMENTALI

52. 52 DIPENDANZA DELLE RISONANZE DEI CARBONILI sn 1,3 DALLA CONCENTRAZIONE DELL�OLIO

53. SPETTRO 13C DI UN OLIO DI OLIVA

54. 54 REGIONE DEI CARBONILI (13C)

55. 55 ADULTERAZIONI CON OLI DI SEMI

56. 56 13C NMR + ANALISI STATISTICA

57. 57 EFFETTO PEDOCLIMATICO SULLA COMPOSIZIONE DEGLI OLI DI OLIVA ARGENTINI ED ITALIANI: UN PROBLEMA AGRONOMICO

58. EFFETTO PEDOCLIMATICO (13C) Argentina (Catamarca) Biancolilla (Sicilia) Cerasuola (Sicilia) Coratina (Puglia) Kalamata (Puglia) Peranzana (Puglia) Leccino (Lazio) I-77 (Umbria) Frantoio (Lazio) Arbequina

59. 59 EFFETTO PEDOCLIMATICO (13C)

60. 60 CARATTERIZZAZIONE GENETICA DELLE CULTIVAR SICILIANE (13C)

61. 61 CARATTERIZZAZIONE GENETICA (13C)

62. 62 PUBBLICAZIONI 1H NMR Origine geografica degli oli di oliva. Qualit� ed autenticazione degli oli di oliva.

63. 63 PUBBLICAZIONI 13C NMR e 13C NMR-GC

64. 64 RINGRAZIAMENTI: Dr.Annalaura Segre, Dr.Donatella Capitani, Dr.St�phane Viel, Dr. Noemi Proietti, Sig. Enrico Rossi (CNR, Ist. Metodologie Chimiche, Roma ) Dr. Giuliana Ansanelli (ENEA, Trisaia) Prof. Claudio Luchinat (Universit� di Firenze) Dr. Fontanazza, Dr.Maurizio Patumi (CNR, Ist.Ricerche Olivicoltura, Roma ) Prof. Giacomo Dugo (Universit� di Messina) Dr. M.Carmela Emanuele (Farchioni Oli)