Applicazione della spettroscopia IR alla classificazione di oli vergini di oliva

L’obiettivo di questo lavoro è stato lo studio dell’applicabilità della spettroscopia NIR e MIR all’identificazione dell’origine geografica (Nord, Centro, Sud e Isole) e della tipologia (blend o monovarietali) di diversi oli extra vergine d’oliva. Inoltre, è stata indagata anche la possibilità di classificare gli oli in base al livello di un descrittore sensoriale come il fruttato (lieve, medio, intenso). Allo scopo, 245 campioni di oli extra vergini di oliva, provenienti da due concorsi nazionali sono stati sottoposti ad analisi spettroscopica nel vicino (FT-NIR) e medio (FT-IR) infrarosso. Gli spettri FT-NIR sono stati acquisiti in doppio, in trasmissione, utilizzando uno spettrometro MPA (Bruker Optics), in un intervallo spettrale compreso tra 12500-4000 cm-1, con una risoluzione pari a 8 cm-1 e 16 scansioni sia per background che per campione. Gli spettri FT-IR sono stati invece raccolti in doppio tra 4000 e 700 cm-1, sempre con una risoluzione di 8 cm-1 e 16 scansioni, mediante una cella a riflessione totale attenuata (ATR) in cristallo di germanio, montata su uno spettrometro Vertex 70 (Bruker Optics). I dati spettrali, dopo essere stati mediati, sono stati pre-trattati con diversi algoritmi matematici, quali MSC (Multiplicative Scattering Correction) ed SNV (Standard Normal Variate) eventualmente abbinata a trasformazione in derivata prima e seconda. Come analisi esplorativa iniziale è stata condotta l’Analisi delle Componenti Principali (PCA), che ha permesso di visualizzare una netta separazione dei campioni solamente in funzione dell’appartenenza ai due differenti concorsi. Per costruire modelli di classificazione è stata invece applicata l’Analisi Discriminante Lineare (LDA), sia utilizzando le 30 variabili indipendenti più correlate alla classe di appartenenza dei campioni, selezionate mediante l’algoritmo SELECT, sia lavorando in componenti principali. Tutti i modelli LDA sono stati validati internamente in cross-validazione (CV) e esternamente utilizzando 3 external set differenti. I modelli migliori sono stati ottenuti con le variabili selezionate degli spettri acquisiti nel vicino e medio infrarosso pre-trattati mediante SNV. In particolare, per quanto riguarda gli spettri FT-NIR, le percentuali di corretta classificazione in predizione esterna sono risultate comprese tra il 56 ed il 59% per l’origine geografica, tra il 67 e il 75% per la tipologia e tra il 71 ed il 77% per il livello di fruttato. Con i dati FT-IR, invece, l’abilità predittiva è risultata compresa tra il 64 e il 70% per l’origine, tra il 66 e il 73% per la tipologia e tra il 61 ed il 72% per il fruttato. I risultati ottenuti sono quindi molto simili per le due tecniche analitiche e, pur non essendo del tutto soddisfacenti, fanno intravedere la possibilità di utilizzo della spettroscopia per una preliminare classificazione degli oli extra vergini di oliva non solo in base all’origine geografica e alla tipologia, ma anche utilizzando un descrittore sensoriale. In caso di sospetta contraffazione si potrà procedere con controlli analitici più puntuali. I modelli ottenuti potranno essere migliorati in futuro recuperando un numero superiore di campioni delle categorie meno rappresentate.