Αξιοποίηση της μεθοδολογίας γενικευμένης δισδιάστατης συσχέτισης φασμάτων FTIR στη μελέτη της φωτοευαισθητοποιημένης οξείδωσης του παρθένου ελαιολάδου
Creators: name: Παπαδοπούλου, Δέσποινα Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Φωτοευαισθητοποιημένη οξείδωση
Φασματοσκοπία μέσου υπερύθρου FTIR
Μεθοδολογία γενικευμένης δισδιάστατης συσχέτισης φασμάτων
Photosensitized oxidation
Mid infrared spectroscopy FTIR
Generalized two-dimensional correlation analysis

description: Η παρακολούθηση των οξειδωτικών μεταβολών στο παρθένο ελαιόλαδο (VΟΟ), κατά την έκθεσή του στο φως, με φασματοσκοπία ATR/FTIR περιορίζεται από τις εκτεταμένες αλληλεπικαλύψεις των δονήσεων των λειτουργικών ομάδων, με αποτέλεσμα, τα φάσματα FTIR να έχουν μικρή διαγνωστική αξία. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός αυτό, στην παρούσα εργασία, εξετάστηκε η τεχνική της γενικευμένης δισδιάστατης συσχέτισης φασμάτων FTIR (2D IR-Cor) και μια επέκτασή της, αυτή του μετακινούμενου παραθύρου (MW2D), ως προς την ικανότητά τους να ενισχύσουν τη διαγνωστική αξία των φασμάτων, καθώς επιτρέπουν τον ακριβή χαρακτηρισμό των κορυφών, τον καθορισμό της ακολουθίας των παρατηρούμενων μεταβολών και την οπτικοποίησή τους. Για το σκοπό αυτό, δείγματα παρθένου ελαιολάδου εκτέθηκαν σε διαφορετικές συνθήκες φωτοευαισθητοποιημένης οξείδωσης (διαφορετικής έντασης φωτεινής ακτινοβολίας και διάρκεια αποθήκευσης). Ακολούθησε περιοδική καταγραφή του φάσματος FTIR και προσδιορισμός του περιεχομένου των ολικών χλωροφυλλών, του φωτομετρικού δείκτη χρώματος και των σταθερών Κ232 και Κ270. Η μαθηματική επεξεργασία, και με τις δυο τεχνικές, της χρονοσειράς των κανονικοποιημένων φασμάτων FTIR κάθε δείγματος ανά συνθήκη αποθήκευσης οδήγησε στη διαπίστωση, ότι ανεξάρτητα από τις συνθήκες, η διαγνωστική αξία των φασμάτων ενισχύθηκε. Κοινή σημαντική μεταβολή (autopeak) παρατηρήθηκε σε συχνότητα του φάσματος που σχετίζεται με δευτερογενή καρβονυλικά προϊόντα οξείδωσης και μπορεί να αποτελέσει έναν αξιόπιστο δείκτη της φωτοευαισθητοποιημένης οξείδωσης, εάν δεν παρατηρηθεί σε πειράματα αυτοξείδωσης. Όλες οι μεταβολές που αποκαλύφθηκαν, σχετίζονται με την οξείδωση του υποστρώματος σε συμφωνία τόσο με βιβλιογραφικές αναφορές για διαφορετικές τεχνικές ανάλυσης των φασμάτων ΙR, όσο και με διάφορες χημικές αναλύσεις. Η οπτικοποίηση, μέσω της MW2D, επέτρεψε το χρονικό προσδιορισμό της μέγιστης έντασης της εκάστοτε σημαντικής μεταβολής, αλλά όχι από την αρχή της αποθήκευσης.
description: Monitoring of VOO oxidative changes under light exposure by ATR/FTIR spectroscopy is rather limited. Due to extensive band overlapping of functional groups, FTIR spectra present a limited diagnostic potential. Taking this into account, in the present thesis, 2D IR-Correlation and Moving Window 2D analysis were used to examine whether the spectra diagnostic potential can be improved, due to accurate peak assignment, event sequencing determination and visualization of detected changes. For this reason, VOO samples were stored under different photo-οxidation conditions (illumination intensity and storage duration). The FTIR spectrum was recorded periodically, and the total chlorophyll content, the photometric color index (PCI) and the K232 and K270 were determined. The mathematical treatment, by both techniques, of the time series of normalized FTIR spectra per sample, in each storage experiment, led to the conclusion that, despite storage conditions, the spectral diagnostic potential was enhanced. An important spectral change (autopeak), associated to secondary carbonyl oxidation products, was observed in all samples, regardless of the storage conditions. It could serve as a reliable indicator of photosensitized oxidation, if no similar observation is made upon autoxidation experiments. All the revealed important spectral changes were associated to the oxidation process, in accordance with literature concerning different approaches on the analysis of FTIR spectra, and various chemical information available. Visualization, through MW2D, allowed the time determination of the maximum intensity of each significant spectral change, however not from the beginning of storage.