I laboratori chimici delle dogane: nuove prospettive a tutela dei prodotti di qualità

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1 I laboratori chimici delle dogane: nuove prospettive a tutela dei prodotti di qualità Zedda Claudia Direzione Interregionale per il Piemonte e la Valle D Aosta Laboratorio Chimico di Torino

2 La struttura dei Laboratori chimici dell Agenzia delle Dogane Accreditamento ACCREDIA in conformità alla norma UNI CEN ISO IEC laboratori Specializzazione merceologica e territoriale

3 Clienti istituzionali Dogane Guardia di Finanza Laboratorio 3

4 Clienti esterni: Aziende Piccoli produttori Associazioni di categoria Privati cittadini Laboratorio 4

5 Servizi offerti sul mercato: Analisi di prodotti o merci Corrispondenza a norme o disposizioni di legge Imposizione fiscale gravante sul prodotto 5

6 Modalità del contratto: Richiesta per singola prestazione; Stipula di apposita convenzione. 6

7 Laboratorio chimico di Torino

8 Prodotti sottoposti ad analisi: Vini e sottoprodotti della vinificazione Acquaviti Vini aromatizzati Bevande fermentate Birre Liquori Alcoli 8

9 Prodotti sottoposti ad analisi: Zuccheri Miele Cacao Prodotti dell industria alimentare 9

10 Prodotti sottoposti ad analisi: Latte Burro Formaggi Uova 10

11 Prodotti sottoposti ad analisi: Carni ed insaccati, pesci (anche congelati) Essenze Prodotti chimici ed industriali 11

12 Prodotti sottoposti ad analisi: Amidi Alcoli denaturati Gemme 12

13 Potenziamento del laboratorio chimico Analisi isotopiche applicate alle matrici alimentari 13

14 Applicazioni delle analisi isotopiche Aggiunta di zucchero di mais o di canna al miele Identificazione dell origine botanica dello zucchero Aggiunta di zucchero di barbabietola/canna ai succhi di frutta annacquamento Aggiunta di acido acetico di sintesi o di altra origine all aceto di vino Annacquamento Aggiunta di glicerina Arricchimento con zucchero di canna ai vini

15 Tutela dell origine

16 SNIF-NMR Site-specific Natural atural Isotopic sotopic Fractionation by Nuclear uclear Magnetic agnetic Resonance Risonanza magnetica nucleare frazionament o sitospecifico degli isotopi naturali Bruker Ascend 400/R Data installazione: Settembre 2012

17 IRMS Isotopic Ratio Mass Spectrometer Spettrometria di massa dei rapporti isotopici Data d installazione: Ottobre 2012 Thermo Delta V

18 Isotopo (ισο+τοποσ) = stesso posto ISOTOPI (in totale circa 1700) Stabili (260) Radioattivi

19 Isotopi di uno stesso elemento = hanno lo stesso n di protoni (e quindi di elettroni) ma un diverso n di neutroni diversa massa

20 Analisi isotopiche applicate alle matrici alimentari Analisi isotopiche: Le analisi isotopiche si basano sul fatto che le molecole organiche che costituiscono i prodotti naturali contengono, a seconda della pianta di origine, rapporti isotopici diversi degli atomi di Idrogeno, Carbonio, Ossigeno e Azoto Rapporto isotopico: rapporto tra le quantità di due isotopi presenti nel campione o in una sostanza presente nel campione ( 2 H/ 1 H, 13 C/ 12 C, 18 O/ 16 O) 20

21 Frazionamento degli isotopi stabili CLIMA H 2 O evaporazione H 2 O PIANTA Differente distribuzione isotopica H 2 O suolo SUOLO

22 Effetti geografici e climatici sulla distribuzione degli isotopi stabili Il frazionamento degli isotopi stabili avviene naturalmente attraverso i processi di evaporazione e condensazione. All equilibrio, l acqua in fase vapore si è arricchita in 16 O essendo le molecole di 1 H 16 2 O più leggere. Per lo stesso motivo, la fase liquida sarà più ricca in 2 H 16 2 O, 1 H 18 2 O e 2 H 18 2 O, molecole più 22 pesanti

23 Effetti metabolici sulla distribuzione degli isotopi stabili Vite Mais Barbabietola Canna da Riso zucchero δ 13 C(%0) -22 to to -11 Ananas Vaniglia Cactus -11 to

24 SNIF NMR Risonanza magnetica nucleare frazionamento sito-specifico degli isotopi naturali Determinazioni: Rapporto isotopico 2 H/ 1 H nell alcool etilico 24

25 SNIF-NMR (D/H) I rapporti misurati sul sito metilico (D/H) I e metilenico (D/H) II della molecola di etanolo differiscono significativamente a seconda dell origine dello zucchero da cui è stato prodotto l etanolo 25

26 SNIF-NMR CONCEPT

27 Spettro del deuterio2h-nmr dell etanolo CH 3 CHDOH TMU CH 2 DCH 2 OH CH 3 CHDOH CH 3 CH 2 OD 27

28 Strumentazione per l analisi dei rapporti isotopici Spettrometro di massa dei rapporti isotopici Determinazioni: Rapporto isotopico 13 C/ 12 C ad esempio: nell alcool etilico e negli zuccheri Rapporto isotopico 18 O/ 16 O ad esempio nell acqua 28

29 IRMS Spettrometria di massa dei rapporti isotopici La spettrometria di massa è una tecnica utilizzata per separare molecole cariche, cioè ioni, in base alla loro massa o, più correttamente, in base al rapporto massa/carica. Quindi è una tecnica in grado di distinguere isotopi dello stesso elemento e di calcolarne i rapporti isotopici Thermo Delta V Data d installazione: Ottobre 2012

30 Preparazione del campione Per effettuare la misura con la IRMS è necessario convertire l elemento di interesse nel campione in forma gassosa Estrazione e purificazione del composto di interesse Trasformazione del composto di interesse in gas Separazione e quantificazione con spettrometria di massa Esempio: determinazione del rapporto 13 C/ 12 C nel vino (alcol etilico) Estrazione alcol etilico dal vino Ossidazione e trasformazione dell alcol in CO 2 Quantificazione del rapporto 13 CO 2 / 12 CO 2

31 Come funziona il sistema IRMS? 31

32 Informazioni fornite dai rapporti isotopici I fenomeni naturali che si succedono durante il ciclo degli elementi C, H e O sono tali da permettere una differenziazione del prodotto finale. In base al tipo di rapporto isotopico in considerazione, si possono avere le informazioni descritte nella tabella Rapporto isotopico Influenzato da Può determinare C/ C, D/H Aggiunta illecita di Metabolismo (C3, zucchero di canna e/o C4, CAM) barbabietola O/ O, D/H Origine dell acqua Annacquamento C/ C, D/H Sintesi chimica O/ O, D/H, N/ N, C/ C Origine geografica Aggiunta di sostanze di sintesi Caratterizzazione di prodotti ad origine protetta e controllata

33 Applicazioni delle analisi isotopiche Discriminazione di prodotti di differente origine biosintetica e geografica Applicazioni già regolamentate per vino, aceti, succhi di frutta e miele Studi per nuove applicazioni in olio, vanillina, caffeina, vegetali, carne, latte e formaggio Controllo di frodi alimentari Tipicizzazione di alimenti di origine controllata (es.dop, IGP, certificazioni di tipo biologico) Controllo della composizione della dieta animale Aggiunta di zucchero esogeno Annacquamento Grado di utilizzo di mangime nell alimentazione

34 Dott.ssa Zedda Claudia