Riassunto analitico
Questo elaborato tesi è il risultato di uno stage svolto nel centro di ricerca IRTA (Institut of Agrifood Research and Technology, Monells, Spagna) con lo scopo di valutare la possibilità di utilizzare un dispositivo tascabile basato sulla spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) per determinare il contenuto di sale, l’umidità e l’attività dell’acqua in campioni di Jamón Serrano, un tipo di prosciutto crudo prodotto in Spagna la cui denominzione è riconosciuta come Specialità Tradizionale Garantita (STG).
Negli ultimi anni, l’utilizzo della spettroscopia NIR da parte delle industrie agroalimentari ha trovato ampia diffusione grazie alla possibilità di questa tecnica di determinare in maniera rapida e non distruttiva le caratteristiche nutrizionali dei prodotti di interesse e alla possibilità di monitorare l’intero processo produttivo in tutte le sue fasi. Recentemente, sono stati sviluppati dei dispositivi portatili basati sulla spettroscopia NIR, anche di dimensioni molto contenute come quello utilizzato nella presente tesi, che semplificano ulteriormente l’applicazione in situ di questa tecnica per il controllo ed il monitoraggio dei prodotti alimentari.
In questa tesi sono stati considerati campioni di Jamón Serrano di due diverse marche commerciali, i quali sono stati conservati a diverse temperature (-7°C, 4°C e 15°C). Gli spettri NIR dei campioni sono stati acquisiti utilizzando uno spettrometro NIR tascabile che lavora nel range di lunghezze d’onda comprese tra 740 nm e 1070 nm e controllabile da smartphone mediante un’apposita app.
Successivamente, i campioni sono stati omogeneizzati ed il contenuto di sale, l’umidità e l’attività dell’acqua sono stati determinati utilizzando le metodiche analitiche di riferimento.
In una prima fase, gli spettri NIR dei campioni di prosciutto crudo sono stati analizzati mediante analisi delle componenti principali (Principal Component Analysis, PCA) per una prima valutazione della struttura del dataset e l’identificazione di eventuali outlier. In seguito, sono stati sviluppati dei modelli di calibrazione con l’algoritmo di regressione Partial Least Squares (PLS) per prevedere il contenuto di sale, l’umidità e l'attività dell’acqua nei campioni di Jamón Serrano a partire dagli spettri NIR.
I buoni risultati ottenuti dai modelli di calibrazione suggeriscono la possibilità di utilizzare spettrometri NIR tascabili per determinare i diversi attributi di qualità del Jamón Serrano, agevolando e velocizzando l’attività di monitoraggio del processo produttivo.
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Abstract
Questo elaborato tesi è il risultato di uno stage svolto nel centro di ricerca IRTA (Institut of Agrifood Research and Technology, Monells, Spagna) con lo scopo di valutare la possibilità di utilizzare un dispositivo tascabile basato sulla spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) per determinare il contenuto di sale, l’umidità e l’attività dell’acqua in campioni di Jamón Serrano, un tipo di prosciutto crudo prodotto in Spagna la cui denominzione è riconosciuta come Specialità Tradizionale Garantita (STG).
Negli ultimi anni, l’utilizzo della spettroscopia NIR da parte delle industrie agroalimentari ha trovato ampia diffusione grazie alla possibilità di questa tecnica di determinare in maniera rapida e non distruttiva le caratteristiche nutrizionali dei prodotti di interesse e alla possibilità di monitorare l’intero processo produttivo in tutte le sue fasi. Recentemente, sono stati sviluppati dei dispositivi portatili basati sulla spettroscopia NIR, anche di dimensioni molto contenute come quello utilizzato nella presente tesi, che semplificano ulteriormente l’applicazione in situ di questa tecnica per il controllo ed il monitoraggio dei prodotti alimentari.
In questa tesi sono stati considerati campioni di Jamón Serrano di due diverse marche commerciali, i quali sono stati conservati a diverse temperature (-7°C, 4°C e 15°C). Gli spettri NIR dei campioni sono stati acquisiti utilizzando uno spettrometro NIR tascabile che lavora nel range di lunghezze d’onda comprese tra 740 nm e 1070 nm e controllabile da smartphone mediante un’apposita app.
Successivamente, i campioni sono stati omogeneizzati ed il contenuto di sale, l’umidità e l’attività dell’acqua sono stati determinati utilizzando le metodiche analitiche di riferimento.
In una prima fase, gli spettri NIR dei campioni di prosciutto crudo sono stati analizzati mediante analisi delle componenti principali (Principal Component Analysis, PCA) per una prima valutazione della struttura del dataset e l’identificazione di eventuali outlier. In seguito, sono stati sviluppati dei modelli di calibrazione con l’algoritmo di regressione Partial Least Squares (PLS) per prevedere il contenuto di sale, l’umidità e l'attività dell’acqua nei campioni di Jamón Serrano a partire dagli spettri NIR.
I buoni risultati ottenuti dai modelli di calibrazione suggeriscono la possibilità di utilizzare spettrometri NIR tascabili per determinare i diversi attributi di qualità del Jamón Serrano, agevolando e velocizzando l’attività di monitoraggio del processo produttivo.
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