Ανάπτυξη μεθοδολογίας για την κατασκευή βάσης FT-IR φασματοσκοπικών δεδομένων για το παρθένο ελαιόλαδο Χαλκιδικής
Creators: name: Γριζοπούλου, Σοφία Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Βάση δεδομένων
Δαχτυλικό αποτύπωμα
Φασματοσκοπία FT-IR
Data basement
Fingerprinting
Spectroscopic FT-IR

description: Τα τελευταία χρόνια, η μη στοχευμένη (untargeted) προσέγγιση για τον ποιοτικό έλεγχο του παρθένου ελαιολάδου, που στηρίζεται στην αξιοποίηση μη καταστροφικών φασματοσκοπικών τεχνικών, όπως η φασματοσκοπία μετασχηματισμού Fourier (FT-IR) και τη χρήση χημειομετρικών μεθόδων για την ανάλυσή τους γίνεται ολοένα και πιο δημοφιλής. Θεωρείται ότι υπερτερεί έναντι κλασικών προσεγγίσεων που βασίζονται στην ανάλυση δεδομένων από τεχνικές, όπως η αέρια χρωματογραφία, η φασματοσκοπία μάζας και άλλες, επειδή επιτρέπει τη μη καταστροφική, γρήγορη, οικολογική και οικονομικά αποδοτική αξιολόγηση της ποιότητας μεγάλου αριθμού δειγμάτων. Η μη στοχευμένη ανάλυση αφορά σε ανάπτυξη ποιοτικών προγνωστικών μοντέλων, αλλά απαιτεί τη συλλογή μεγάλου πλήθους φασματοσκοπικών και άλλων μεταδεδομένων ως δεδομένα αναφοράς, χρήσιμα για την επικύρωση των μεθόδων. Με στόχο την ανάπτυξη μιας τέτοιας βάσης δεδομένων για το ελληνικό παρθένο ελαιόλαδο πραγματοποιήθηκε στην παρούσα εργασία αρχικά μια προσπάθεια συλλογής και οργάνωσης αναλυτικών αποτελεσμάτων και άλλων πληροφοριών που υπήρχαν διαθέσιμα στο εργαστήριο (ΕΧΤΤρ) ή είχαν δημοσιευθεί στο πλαίσιο προηγούμενων ερευνών για ορισμένο αριθμό δειγμάτων παρθένου ελαιολάδου Χαλκιδικής (n=36) που αφορούσαν σε μελέτες αποθήκευσης. Έπειτα έγινε καταγραφή των ATR - FT-IR φασμάτων, κατάλληλη προεπεξεργασία και εξαγωγή των τιμών σε μια μήτρα – πίνακα όπου συγκεντρώθηκαν και κατηγοριοποιήθηκαν όλα τα απαιτούμενα μεταδεδομένα, όπως η προέλευση, η ποικιλία, το έτος συγκομιδής, ο τρόπος ελαιοποίησης, οι συνθήκες αποθήκευσης κ.ά. καθώς και στοιχεία για τη σύσταση π.χ. βασικές ποιοτικές παράμετροι και περιεχόμενο σε βιοδραστικά συστατικά. Τέλος, διερευνήθηκε με τη βοήθεια της μη επιβλεπόμενης Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών (PCA) κατά πόσο είναι δυνατή η εξήγηση της διασποράς των φασμάτων με βάση όλες τις πληροφορίες-μεταδεδομένα. Τα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης έδειξαν ότι τα ΑTR - FT-IR φασματοσκοπικά δεδομένα για τα συγκεκριμένα δείγματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δεδομένα αναφοράς για την πρόγνωση της φρεσκάδας του παρθένου ελαιολάδου Χαλκιδικής και είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά ώστε να συνεχιστεί ο εμπλουτισμός μιας τέτοιας 1ης βάσης δεδομένων και για άλλες ποικιλίες, έτη κλπ.
description: In recent years, the untargeted approach to the quality control of virgin olive oil, based on the utilization of destructive spectroscopic techniques, such as Fourier transform spectroscopy (FT-IR) and the use of chemometric methods for their analysis, is increasingly more popular. It is considered to be superior to classical approaches based on the analysis of data from techniques such as gas chromatography, spectroscopy and others, because it allows non-destructive, fast, ecological and economical quality assessment of a large number of samples. Untargeted analysis is concerned with the development of qualitative predictive models but requires the collection of a large amount of spectroscopic and other metadata as reference data, useful for validating the methods. With the aim of developing such a database for Greek virgin olive oil, in this work an effort was initially made to collect and organize analytical results and information that exist in the laboratory or were published in the context of previous investigations for a certain number of samples of virgin olive oil from Halkidiki (n=36) related to storage studies. Then the ATR - FT-IR spectra were recorded, appropriate pre-processing and extraction of the values in a matrix – where all the required metadata were collected and categorized, such as the origin, the variety, the harvest year, the way of oiling, the storage conditions, etc., as well as information on the recommendation e.g., basic quality parameters and content in bioactive components. Finally, it was investigated with the help of unsupervised Principal Component Analysis (PCA) whether it is possible to explain the dispersion of the spectra based on all the information-metadata. The results of this analysis showed that ATR - FT-IR spectroscopic data can be used as reference data to predict the freshness of Halkidiki virgin olive oil and are highly encouraging to continue the enrichment of such a database for other varieties, years, etc.