Αtr-ftir φασματοσκοπική εξέταση παρθένου ελαιόλαδου και χημειομετρική ανάλυση με στόχο την περιγραφή των θετικών οργανοληπτικών ιδιοτήτων του προϊόντος: μια πρώτη προσέγγιση
Creators: name: Κοντονικόλα, Αικατερίνη Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Χημειομετρική ανάλυση ελαιόλαδου
Θετικά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά ελαιόλαδου
Φασματοσκοπία atr-ftir
Chemometric analysis of olive oil
Atr-ftir spectroscopy of olive oil
Positive organoleptic properties of olive oil
Simca, PCA-class

description: Σκοπός της διατριβής ήταν η αξιοποίηση της φασματοσκοπίας ATR-FTIR στην κατεύθυνση πρόβλεψης των θετικών οργανοληπτικών χαρακτηριστικών εξαιρετικού παρθένου ελαιόλαδου σε μια προσπάθεια εξοικονόμησης χρόνου/ κόστους δοκιμών και άρσης των περιορισμών λόγω του ανθρώπινου δυναμικού στη μόνη αναγνωρισμένη μέθοδο οργανοληπτικής δοκιμής και αξιολόγησης από ένα πάνελ δοκιμαστών γεύσης (ΕΚ 2568/91). Ένα πάνελ δοκιμαστών γεύσης καλείται να εφαρμόσει τυποποιημένα πρωτόκολλα αξιολόγησης της έντασης θετικών ή αρνητικών οργανοληπτικών ιδιοτήτων ώστε να εκτιμηθεί η συμμόρφωση ή όχι ενός δείγματος με τις επίσημες προδιαγραφές. Τα θετικά χαρακτηριστικά αφορούν σε γευστικές ιδιότητες που εκτιμώνται από τους καταναλωτές ως δείκτες καλής ποιότητας του ελαιόλαδου και περιγράφονται με τους όρους «φρουτώδες», «πικρό» και «πικάντικο». Εξετάστηκε φασματοσκοπικά σημαντικός αριθμός δειγμάτων ελληνικού παρθένου ελαιόλαδου τα οποία είχαν ήδη χαρακτηριστεί από εκπαιδευμένους δοκιμαστές όσον αφορά τις θετικές οργανοληπτικές ιδιότητές τους. Τα δείγματα προήλθαν από προϊόντα που είχαν αξιολογηθεί αρχικά από τους κριτές του Παγκρήτιου Διαγωνισμού Ελαιόλαδου κατά το έτος 2021 και είχαν λάβει μια συνολική βαθμολογία επίδοσης (score) που οδήγησε σε πρόκρισή τους ή όχι. Στη συνέχεια, τα φασματοσκοπικά δεδομένα υποβλήθηκαν σε χημειομετρική ανάλυση με μεθόδους που βρίσκουν ευρεία εφαρμογή στο πεδίο της μοριακής φασματοσκοπίας. Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών ένα χημειομετρικό μοντέλο μιας τάξης με εφαρμογή της επιβλεπόμενης τεχνικής SIMCA (one class) βρέθηκε να περιγράφει ικανοποιητικά τη σχέση μεταξύ των δεδομένων FTIR και της πρόκρισης ή μη των δειγμάτων στον Παγκρήτιο Διαγωνισμό Ελαιόλαδου με βάση τη συνολική βαθμολογία τους. Σε αυτή τη διάκριση δε φάνηκε να συνεισφέρουν μόνο τα θετικά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά όπως αυτά περιεγράφηκαν στις οργανοληπτικές δοκιμές. Έτσι, η ειδικότητα του μοντέλου βρέθηκε πολύ υψηλή, ίση με 92,3% υποδεικνύοντας σημαντική δυναμική στην αναγνώριση ελαιόλαδων με μεγάλη πιθανότητα απόρριψης από τους δοκιμαστές, και η ευαισθησία του ήταν 75%. Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει την ανάγκη περαιτέρω εκπαίδευσης του μοντέλου με νέα δεδομένα (χρήση μεγαλύτερου αριθμού δειγμάτων από διαφορετικά έτη συγκομιδής, με μεγαλύτερη διακύμανση στα θετικά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά τους, ή/και διαθέσιμα δεδομένα για πιθανά ελαττώματα), ώστε να ενισχυθεί η αξιοπιστία του ως εναλλακτικό προγνωστικό εργαλείο γρήγορης διάκρισης ελαιόλαδων που δε φέρουν αξιόλογα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά αποφεύγοντας χρονοβόρες οργανοληπτικές δοκιμές, εξοικονομώντας χρόνο/ κόστος ανάλυσης.
description: The aim of the present thesis was the utilization of ATR-FTIR spectroscopy in order to predict the positive organoleptic characteristics of extra virgin olive oil in an effort to save time/testing costs and lift the limitations due to the human factor in the only recognized method of organoleptic testing and evaluation (EC 2568/91). A taste panel was called upon to apply the standardized evaluation protocols relating to the intensity of positive or negative organoleptic properties in order to assess the compliance of a sample with the official specifications. The positive characteristics refer to taste qualities that are appreciated by consumers as indicators of good olive oil quality and are described with the terms "fruity", "bitter" and "spicy". A significant number of Greek virgin olive oil samples that had already been appraised by trained testers for their positive organoleptic properties were examined spectroscopically. Some of the samples came from products that had been initially evaluated by the judges of the Pancretan Olive Oil Competition in the year 2021 and had received an overall performance score that allowed their qualification. The spectroscopic data then underwent chemometric analysis by methods that are widely applied in the field of molecular spectroscopy. Based on the results of the tests, a one-class chemometric model with the application of the supervised SIMCA technique was found to satisfactorily describe the relationship between the FTIR data and the qualification of the samples in the Pancretan Olive Oil Competition based on their overall score. Both the positive and the negative organoleptic characteristics as described in the organoleptic tests seemed to contribute to this distinction. Thus, while the specificity of the model was found to be very high (equal to 92.3%), indicating significant potential in the identification of olive oils with a high probability of rejection by the testers, its sensitivity was 75%. This result showed the need for further model training by enriching it with new data (using a larger number of samples from different harvest years, with greater variation in their positive organoleptic characteristics, and/or available data on possible defects). Thus the model’s reliability could be strengthened as an alternative predictive tool for quickly distinguishing olive oils that do not have significant positive organoleptic characteristics, avoiding time-consuming organoleptic tests and saving analysis time/cost.