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II Mesa Redonda
Líneas actuales de investigación en Farmacia
25 de mayo de 2011
Mª Teresa Morales MillánDpto. Química AnalíticaFacultad de Farmacia Universidad de Sevilla
Grupo de investigación (PAI): AGR - 104
Grupo SEXIA (Sistema Experto de Identificación de Aceites)
Unidad Asociada CSIC-US: Análisis y Caracterización de Alimentos Grasos
5 Doctores 2 Titulados Superiores2 Auxiliares de Laboratorio
Responsable de grupo: Dr. Ramón Aparicio López
Instituto de la Grasa-Dpto. Química Analítica
Responsable Unidad: Dr. Mª Teresa Morales Millán
TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Flavor del aceite de oliva virgen y jamón curado
Autenticación de aceite de oliva
NUEVAS ESTRATEGIAS ANALÍTICAS
Líneas de investigación
CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
Relación marcadores (bio)químicos-atributos sensoriales
Calidad - aceptabilidad consumidores
Caracterización de aceites vegetales
Química Analítica
Tecnología de los Alimentos
A Study of Sensory and Nutritional Quality of Virgin Olive oil in relation toVariety, Ripeness and Extraction Technology. FLAIR CT91-0046
Olive Oil Flavour and Aroma: Biochemistry and Chemistry of Sensoryfactors affecting Consumer Appreciation and their Analysis by ArtificialIntelligence. AIR3-CT94-1967
Typical Food Products in Europe: Consumer Preference and ObjectiveAssessment (TYPIC) (QLRT-2001-02225)
Mapping and Comparing Oils (MAC-OILs-SSA 2007: 43083)
Estudio de la Trazabilidad Geográfica de los Aceites de Oliva Vírgenes delSuroeste Ibérico OLITRACE (0042_RISE_5_E)
EUROPEOS
Evaluación de la calidad sensorial del aceite de oliva virgen mediantecompuestos volátiles, panel test y sensores de polímeros (FEDER 1FD97-0956-C03)Uso de técnicas acopladas de cromatografía de gases y nariz electrónicapara el estudio de la calidad del aceite de oliva virgen (TIC2001-1726-C02-02)Compuestos minoritarios como biomarcadores de trazabilidad de la calidaddel aceite de oliva virgen (AGL2004-07623-C03-01)Estudio multidisciplinar del flavor del aceite de oliva mediante técnicasemergentes (AGL2008-01411)Trazabilidad de los defectos sensoriales en el aceite de oliva virgen(SOLICITADO)
NACIONALES
Trazabilidad y seguridad alimentaria del aceite de oliva (AGR 678)Trazabilidad del aceite de oliva virgen de Andalucía: calidad ycaracterización geográfica
AUTONÓMICOS
ACEPTABILIDAD CONSUMIDORES
Línea de investigación:
COMPUESTOS VOLÁTILES- Cuantificación y perfiles- Familia de compuestos volátiles...
HRCG
CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
Quimiometría
Quimiometría
AROMA- Intensidad de aroma- Umbrales de olor- Términos descriptivos...
Análisis sensorial
COMPUESTOS FENÓLICOS
- Cuantificación y perfiles- Grupos de compuestos- Capacidad antioxidante
HPLC
SABOR- Intensidad de sabor
- Astringencia, amargor
Análisis sensorial
FLAVOR
7
Rueda sensorial del aceite de oliva
Papel de volátiles en aroma
Rueda sensorial aroma-sabordel alimento
56
Línea de investigación:CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
Papel de fenoles y volátiles en sabor
ACEPTABILIDAD CONSUMIDORES
Línea de investigación:
COMPUESTOS VOLÁTILES- Cuantificación y perfiles- Familia de compuestos volátiles...
HRCG
SISTEMAS DE SENSORES- Material sensible- Flujo gas de arrastre- Cinética de adsorción...
Nariz electrónica
CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
Quimiometría
Quimiometría
AROMA- Intensidad de aroma- Umbrales de olor- Términos descriptivos...
Análisis sensorial
COMPUESTOS FENÓLICOS
- Cuantificación y perfiles- Grupos de compuestos- Capacidad antioxidante
HPLC
SABOR- Intensidad de sabor
- Astringencia, amargor
Análisis sensorial
FLAVOR
Panel de cata
SPME-CG
Sistemas de sensores
MOSSAW
Ecuación 1
Ecua
ción
2
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-5-4-3-2-1012345
Avinado-avinagradoRancioAtrojadoMoho-humedad
SLDA• Virgen extra
• Virgen
• Lampante
Categorías
Consumo prohibido
Número de Muestra
Val
ores
MLP
-1.1
-0.9
-0.7
-0.5
-0.3
-0.1
0.1
0 20 40 60 80 100
AOV No lampante AOV Lampante
ANN
12
Línea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOSDesarrollo de métodos de “screening”
10(E)-2-Hexenal
Alimento
Saliva
Interacción volátiles y fenoles en modelos saliva/alimento
FenolesVolátiles
FenolesVolátiles
Volátiles
• Aroma
• Percepción retronasal• Sabor (amargor, picante, etc.)
Hexanal
(E)-2-Hexenal
Butanol
Pentanol
2-Metilpropanol
etc.
Verde, rancio
Verde, almendra
Frutado
Picante
Avinado
¿Sabor?
Línea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
11
Saliva artificial H2O Electrolitos
(NaHCO3, K2HPO4.3H20, NaCl, KCl, etc)
Proteínas(Mucina + α-Amilasa)
Volátiles (A+S)
Fenoles (A+S)
SPME-GC
Tenax-GC
HPLC
Volátiles (A)
Fenoles (A)
Alimento (A)
= Coef. Partición (Aroma)
= Coef. Partición (Sabor)
Alimento + Saliva (A+S)
VolátilesFenoles
H2O
1. Papel de fenoles y volátiles en amargor
2. Papel de volátiles en percepción retronasal
Interacción volátiles y fenoles en modelos saliva/alimentoLínea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
12
OrtonasalRetronasal
Saliva
Compuestos de flavor
Interacción volátiles con sal/proteínas (efecto “salting out”).
Dilución
Hidratación
Interacción volátiles y fenoles en modelos saliva/alimentoLínea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
13
Técnicas de “brain imaging”
fMRI : Imagen por resonancia magnética funcionalLínea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
fMRI : Imagen por resonancia magnética funcional
Aroma de Aceite de oliva virgen extra
Aceite rancioAceite de oliva virgen extra
Cingulado anterior: Emociones negativas
5
15
mVolts
10
20
30
40
50Minutes
Ácido propiónico
Ácido propiónico 29
Proyecto AGL2008-01411
Línea de investigación: CALIDAD DE ALIMENTOS GRASOS
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
Longitud de onda (nm)
0
20
40
60
80
100
120
140
Inte
nsi
dad
de
fluore
scen
cia
30h
0h
90h
80h
2h
70h
60h
50h10h
40h20h
(300-390 nm)Polifenoles y tocoferoles
(410-450 nm), (450-480 nm),(485-540 nm)Vitamina E
Bandas 630-690 nm
Pigmentos (clorofilas y feofitinas).
Compuestos de degradación a elevadas temperaturas
Estudio de vida útil y termoxidación de aceites vegetales
Fluorescencia
0.030 0.035
0.040
0.045
0.050
0.055
0.060
0.065
0.070
0.075
0.080
0.085
0.090
0.095
0.100
0.105
0.110
0.115 0.120
Abso
rban
ce
940 960 980 1000 1020 Wavenumbers (cm-1)
968cm-1AG trans
ATR-FTIR
46
Nuevas estrategias analíticas basadas en espectroscopíaLínea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Proyecto Europeo MEDEO: Development and Assessment of Methods for the Detection of Adulteration of Olive Oil with Hazelnut Oil (G6RD-2000-00440).
Root 1
Roo
t 2
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
Olive Oils
Hazelnut Oils
Mixtures <10%
FTIR+SLDA
13C 1H NMR + ANN
LOD≈ 9%
LOD≈ 8%
Autenticación de Aceites
34
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Chromatography
Triglycerides
Sterol estersVolatiles
Calibration, set-up & protocolof each methodology
Peer studyof each methodology
Adequate samplefor training & test sets ?
NO
Samplecollection
Databaseinformation
Samplecharacterization
START
YES
Nuclear Magnetic Resonance
13C-NMR
1H-NMR2H-NMR
Calibration, set-up & protocolof each methodology
Peer study of each methodology
Adequate limit of detection ?
Adequate limit of detection ?
Adequate limit of detection ?
END END ENDNO NO NO
YESYES YESYES
Adequate limit of detection ?END
NO
Blind trial of the methodologies selectedby the statistical studies
Optimumreproducibility ?END
NO Elaboration of pre-normatives&
dissemination of the resultsEND
YES
Isotopic Ratio Mass Spectrometry
13C-IRMS
Calibration, set-up & protocolof each methodology
Peer study of each methodology
18O/16O IRMS
Spectroscopy
FT-Raman
Calibration, set-up & protocolof each methodology
Peer study
FT-MIR NIR
http://www.cica.es/aliens/igmedeo/
Proyecto Europeo MEDEO
Autenticación de Aceites
35
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Palmítico
“Bias”
PalmitoleicoEsteáricoOleicoLinoleicoLinolenicoAraquídico
ANN(MLP)
País
GC + ANN0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Código Muestra
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Val
or M
LP Umbral=0,51
AG + Metilesteroles+ Esteroles + Alcoholes
Región
Andalucía
Otros
Ácidos Grasos
GC
99%
100%
96%
JaénCórdoba
37
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALESCaracterización geográfica
Caracterización geográfica
Fuente : Consejo Oleícola Internacional29 Países productores
Albania Argelia ArgentinaAustraliaChile ChipreCroaciaEgiptoEsloveniaEspañaFrancia GreciaIránIsrael ItaliaJordaniaLibia MaltaMéxicoMarruecosNueva Zelanda Palestina Portugal Serbia-MontenegroSudáfricaSiriaTúnezTurquíaUruguay
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Caracterización geográfica
29 Países productoresAlbania Argelia ArgentinaAustraliaChile ChipreCroaciaEgiptoEsloveniaEspañaFrancia GreciaIránIsrael ItaliaJordaniaLibia MaltaMéxicoMarruecosNueva Zelanda Palestina Portugal Serbia-MontenegroSudáfricaSiriaTúnezTurquíaUruguay
Pc
Pc
PcPc
AcAc
Ac
Ac
AcAc
As
As As
As
As
AsAs
Ps
Ps
Ps
PsPs
Ps Ps
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
Factor 1 (37.31%)
-2
-1
0
1
2
3
Fact
or 2
(19.
86%
)
Chile España
23
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
Fuente : Consejo Oleícola Internacional29 Países productores
Albania Argelia ArgentinaAustraliaChile ChipreCroaciaEgiptoEsloveniaEspañaFrancia GreciaIránIsrael ItaliaJordaniaLibia MaltaMéxicoMarruecosNueva Zelanda Palestina Portugal Serbia-MontenegroSudáfricaSiriaTúnezTurquíaUruguay
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
Factor 1 (30.93%)
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
Fact
or 2
(21.
55%
)
Chetoui Chemlali
23
Línea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALESCaracterización geográfica
29 Países productoresAlbania Argelia ArgentinaAustraliaChile ChipreCroaciaEgiptoEsloveniaEspañaFrancia GreciaIránIsrael ItaliaJordaniaLibia MaltaMéxicoMarruecosNueva Zelanda Palestina Portugal Serbia-MontenegroSudáfricaSiriaTúnezTurquíaUruguay
Arbequina Picual
Sikitita
P1
P1
P2
P2P2P2
P3
P1
P3P3
S1
S1S1
S2
S2
S2
S3S3S3
A1
A1A1
A2
A2A2
A3A3A3
-4 -2 0 2 4 6
Factor 1 (46.0%) -> Cultivar
-2
-1
0
1
2
3
Fact
or 2
(14.
8% )
-> R
ipen
ess
PicualSikitita
Arbequina
23
Caracterización geográficaLínea de investigación: TRAZABILIDAD DE ACEITES VEGETALES
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24
Compuestos volátiles: problemas de resolución
10 20 30 40 50 60Minutes
0
5
10
15
20
25
mVolts
Aceite de olivacon defectos
SPME-GC
HexanalLOX
Oxidación Ácido acético
Nonanal 11 12
Hexanal
?
¿Verde (+) o Rancio (-)?
NUEVAS ESTRATEGIAS ANALÍTICASLínea de investigación:
Moduladores térmicos Moduladores criogénicos Moduladores de flujo (válvulas de diafragma)
2 posiciones:“Trampa” (trap)“Liberación” (release)
EVALUACIÓN
1) Muestra de D1 debe ser concentrada en espacio.
2) Rápida liberación de muestra a D2 (flush).3) Periodos cortos de modulación (trap/release).4) Estabilidad térmica (isoterma)
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Cromatografía bidimensional aplicada a trazabilidad
Columna primaria
Columna secundaria
Inyector
Detector 2Detector 1
Modulador
GCxGC ortogonal
Ej: HP-5
Mayor capacidad y mejor resolución
No polar (separación por p e)
PolarEj: DB-WAX
Inform. ortogonal