CRA-QCE Unità di Ricerca. Roma. spettroscopia nel vicino. contami. Daniela Sgrulletta

Documenti analoghi
FILIERA UVA. Analisi del processo di vinificazione attraverso sistemi innovativi (obiettivo 3.4).

FILIERA MELA. Ottimizzazione della gestione dei frutti in fase di post-raccolta a garanzia della prossima denominazione IGP.

CENSIMENTO DEI CENTRI DI STOCCAGGIO DEI CEREALI

GESTIONE DELLA STRUMENTAZIONE

IL PIANO CEREALICOLO NAZIONALE

CRA-QCE Unità di Ricerca. Roma. Mariaa Grazia D Egidio

PROGETTO MICOCER MONITORAGGIO DEI LIVELLI DI DEOSSINIVALENOLO (DON) NELLA GRANELLA DI FRUMENTO DURO (TRITICUM DURUM DESF.)

Piano nazionale cerealicolo: Progetto MICOPRINCEM azioni svolte, obiettivi raggiunti e ipotesi di nuove azioni.

MONITORAGGIO DELLA CONTAMINAZIONE DA MICOTOSSINE IN

Contaminanti nella filiera cerealicola (Mais) e controlli da attuare per contenere il rischio DR FRANCO VERTINI DIRETTORE CONSORZIO AGRARIO CREMONA

Metodi analitici on-line con strumentazione infrarossa per la determinazione rapida ed economica di analiti in latte ovino

(51 campi in 6 areali 39 cultivar )

Paolo Oliveri SPETTROSCOPIA NIR E CHEMIOMETRIA Genova 15, febbraio 2008

FILIERA MELA. Ottimizzazione della gestione dei frutti in fase di post-raccolta a garanzia della prossima denominazione IGP.

La Rete Qualità Cereali e il Progetto RQCSTOC". D. Sgrulletta, A. Cammerata, V. Del Frate, E. De Stefanis, L.Gazza, M.G.D Egidio

Progetto. Report tecnico di fine progetto

Individuazione metodi analitici non distruttivi

Applicazione della spettroscopia FT-NIR per un identificazione rapida e non distruttiva di diverse varietà di riso e risone

Tecnica NIRS: possibili applicazioni per una caratterizzazione rapida dei digestati

Rete Qualità Cereali: Monitoraggio qualitativo del frumento presso i centri di stoccaggio

Valorizzazione delle produzioni vitifrutticole valtellinesi mediante metodi innovativi INNOVI

Parte quarta Monitoraggio qualitativo del grano duro prodotto in Sicilia: metodologie di indagine e risultati del triennio

IL SERVIZIO AGROMETEOROLOGICO DELL ASSAM A SUPPORTO DELLE SCELTE AZIENDALI

Luigi Santoro. Hyperphar Group S.p.A., MIlano

OP Nazionale Italia Cereali Per Filiere di Qualità. Piacenza, 1 aprile 2011

Determinazione dell azoto totale e ammoniacale in spettrofotometria: modalità di calibrazione e confrontabilità nel tempo

INTRODUZIONE AL MANUALE QUALITÀ

IL CASO STUDIO. Miglioramento della filiera del frumento tenero alessandrino

La filiera del frumento tenero in Piemonte: alcuni risultati dell indagine sull industria molitoria e dello stoccaggio

Rovigo, 2 marzo Giulia Rosar Tecna s.r.l.

I prezzi delle Camere di Commercio CEREALI

RELAZIONE TRA CONDIZIONI DI IRRIGAZIONE E CARATTERISTICHE MERCEOLOGICHE DELLA GRANELLA DI RISO

VALORI o LIVELLI DECISIONALI

I prezzi delle Camere di Commercio CEREALI

I CAMPI SPERIMENTALI DI ARSIAL. Roberto Mariotti 10 giugno 2016

MONITOX 500 MONITOX negli alimenti e nei cereali

La filiera del mais dal controllo alla prevenzione

OTTIMIZZAZIONE DELLE GESTIONE DEI MAGAZZINI FRIGORIFERI DELLA FILIERA MELE ATTRAVERSO SISTEMI INNOVATIVI

PIANO DI SETTORE CEREALICOLO DIPARTIMENTO DELLE POLITICHE COMPETITIVE DEL MONDO RURALE E DELLA QUALITÀ

6. Partial Least Squares (PLS)

Cereali biologici di qualità

SENATO DELLA REPUBBLICA XVI LEGISLATURA

Indice generale. Introduzione. Capitolo 1 Essere uno scienziato dei dati... 1

CENSIMENTO DEI CENTRI DI STOCCAGGIO DEI CEREALI

Valutazione rapida del grado di maturità tecnologica e fenolica del nebbiolo di Valtellina mediante spettroscopia FT-NIR *

Aflatossine e micotossine Nicoletta Rizzi

OP Nazionale Italia Cereali Per Filiere di Qualità. Un organizzazione di produttori al servizio delle imprese agricole

Normativa nazionale e Comunitaria. Difficoltà di campionamento ed affidabilità delle analisi. Carlo Brera e Amedeo Pietri

Prefazione Ringraziamenti dell'editore Il sito web dedicato al libro Test online: la piattaforma McGraw-Hill Education Guida alla lettura

ATTO D ACQUISTO N 57/SPE DEL

Il mercato dei cereali nel medio periodo

ELENCO DELLE TABELLE E DELLE FIGURE

FILIERA MIRTILLI. Realizzazione i di prodotti trasformati di alta qualità a base mirtillo e/o mela e valutazione

I prezzi delle Camere di Commercio CEREALI

COME SI ACCERTA L ASSUNZIONE E LA NATURA DI SOSTANZE CHIMICHE (FARMACI, DOPING, STUPEFACENTI)?

FILIERA MIRTILLI. Messa a punto di tecniche di conservazione dei frutti in atmosfera controllata (obiettivo 2.2)

FILIERA MELE 1.3) PROGETTO VALORVI,

Infratec Sofia per il ricevimento dei cereali

VEQ AUTOIMMUNITA. E un ottima occasione per : Favorire la crescita culturale e le competenze professionali

ANALISI MICROBIOLOGICA DELLE ACQUE: CONFRONTO TRA IL METODO UNI/EN/ISO DEL 2014 E I METODI APAT-CNR-IRSA 7010C E 7030C DEL 2003.

Imprenditorialità, territori e innovazione

Statistica. Campione

4 FORUM FOOD & MADE IN ITALY

Parte settima. Monitoraggio della qualità del grano duro prodotto in Sicilia: i risultati delle campagne di raccolto biennio

Alberi Decisionali Per l analisi del mancato rinnovo all abbonamento di una rivista

Università di Genova. Fondazione AMGA Gruppo Test Biologici APPLICAZIONE DEL TEST BIOLOGICO E-SCREEN ASSAY E RISULTATI

RISULTATI PROVE INVALSI A.S. 2009/2010 DIREZIONE DIDATTICA DI TRASAGHIS

Analisi di redditività

Progetto galvaniche: piano d intervento mirato alla riduzione dell esposizione a rischi professionali. Il ruolo di ARPA Piemonte

I prezzi delle Camere di Commercio CEREALI

Osservatorio Distretto Tessile di Como L industria tessile comasca: i risultati economico finanziari del 2014

ENTE NAZIONALE RISI - CENTRO RICERCHE SUL RISO Il Sistema della Ricerca al servizio delle aziende

I 7 PRINCIPI DEL CODEX ALIMENTARIUS

L A B C di R. Stefano Leonardi c Dipartimento di Scienze Ambientali Università di Parma Parma, 9 febbraio 2010

La difesa dei cereali in vegetazione

PRODOTTI DI QUALITA REGIME DI QUALITA RICONOSCIUTO DALLA REGIONE PUGLIA CON DGR N DEL 09/12/2015 AI SENSI DEL REG. (CE) N.

CONTRATTO DI COLTIVAZIONE VARIETALE PER IL FRUMENTO DURO

Valore fertilizzante del digestato da fermentatori anaerobici

Analisi di redditività

PRODOTTI DI QUALITA REGIME DI QUALITA RICONOSCIUTO DALLA REGIONE PUGLIA CON DGR N DEL 09/12/2015 AI SENSI DEL REG. (CE) N.

Bimestri Anno 1 Anno 2 Anno 3

ATI Si.Ri.Ca. SCHEDE TECNICHE INTERVENTI CONCLUSI

Ruolo del. Centro di Referenza Nazionale per la Ricerca di OGM. nel controllo ufficiale degli alimenti e dei mangimi

Comune di Bologna Settore Programmazione, Controlli e Statistica

Valutazione sperimentale di algoritmi per la rilevazione di fallimenti temporali nel sistema operativo Minix3

Pulse Sense: la matematica per l individuazione di anomalie in un tracciato elettrocardiografico

Biosensori e Sicurezza Alimentare: i bisogni dell imprese di trasformazione. Carla Orsi Dir. QISA ACCADEMIA DEI GEORGOFILI- FIRENZE

Prove INVALSI e Prove di Valutazione di Istituto Sintesi dei risultati generali anno scolastico e confronto con i precedenti

SINTESI SETTORE MAIS

1 Circolo didattico Guglielmo Marconi Pozzuoli

La matrice delle correlazioni è la seguente:

CERTIFICATI ISO 9001:2008

Ministero dello Sviluppo Economico

PIANO NAZIONALE di Controllo Ufficiale sulla Presenza di Organismi Geneticamente Modificati negli Alimenti

DALL ANALISI DI SETTORE ALL ANALISI DEI CONCORRENTI

A V V E R T E N Z E M E T O D O L O G I C H E

Fulvio Prof. Magni Corso di laurea di Tecnici di Laboratorio BioMedico III anno. Scopo

Statistica di base per l analisi socio-economica

Individuazione ad elevata accuratezza delle superfici in amianto mediante dati telerilevati

Alchil esteri e tracciabilità: una sfida per la qualità e per l origine

Transcript:

CRA-QCE Unità di Ricerca per la Valorizzazione Qualitativa dei Cereali Roma Metodi rapidi per la valutazione dello stato igienico-sanitario in frumento duro. Potenzialità della spettroscopia nel vicino i infrarosso (NIR/NIT) nel quantificare la contami inazione i da DON. Daniela Sgrulletta

Titolo del progetto MICOTOSSINE PRINCIPALI ED EMERGENTI NEI CEREALI (MICOPRINCEM) WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. Metodi rapidi per la valutazione dello stato igienico-sanitario in frumento duro. Potenzialità della spettros copia nel vicino infrarosso (NIR/NIT) nel quantificare la contaminazione da DON.

IL PIANO CEREALICOLO NAZIONALE GLI OBIETTIVII STRATEGICI 1) Competitività e processi produttivi 2) Orientamento dell'offerta alla domanda 3) Potenziamento delle relazioni di mercato 4) Trasparenza del mercato 5) Fluidità del mercato 6) Logistica di settore 7) Azioni di sperimentazione e ricerca INCREMENTO REDDITIVITA' E COMPETITIVITA' LE AZIONI 1.1 Analisi vigenti politiche di intervento 1.2 Elaborazione linee guida 2.1 Studio della domanda dell industria 3.1 Elab borazione di un quadro di riferimento per la stipula di contratti quadro. Proposte operative di servizi finanziari e assicurativi 5.1 Sviluppo di rapporti contrattuali codificati 5.2 Servizi finanziari e assicurativi 6.1 Censimento s trutture Stoccaggio. PSR 2.2 "Rete Nazionale di Qualità Cerealicola" RCQ 4.1 Classificazione merceologica standard nazionale 7.1 Attività ricerca applicativa sulle Micotos s ine 2.3 Sistemi di qualità delle filiere pane e pasta 4.2 Raccordo delle reti e dei sistemi di rilevazione nazionale. Sito web -cereali 3.2 Analisi della catena del valore lungo la filiera (formazione del prezzo). Analisi e monitoraggio Legenda: azioni propedeutiche azioni correlate

Raccolta e consegna al centro di stoccaggio Modello di riferimento per le imprese della Rete Qualità Cereali: lo stoccaggio differenziato delle produzioni cerealicole Valutazione delle caratteristiche qualitative e dello stato igienico sanitario della granella inentrata Strumenti rapidi ed acc urati collegati in Rete con il Laboratorio Centrale Sistema di controllo e di certificazione della qualità del materiale in entrata Stoccaggio differenziato sulla base dei parametri qualitativi monitorati ied eventuale isolamento di lotti critici per gli aspetti igienico sanitari Silos 1 (alto contenuto proteico) Silos2 (varietà X) Silos 3 (grano da coltivazione biologica) Silos 4 (indifferenziato)

Raccolta e consegna al centro di stoccaggio Modello di riferimento per le imprese della Rete Qualità Cereali: lo stoccaggio differenziato delle produzioni cerealicole Valutazione delle caratteristiche qualitative e dello stato igienico sanitario della granella inentrata Strumenti rapidi ed acc urati collegati in Rete con il Laboratorio Centrale Sistema di controllo e di certificazione della qualità del materiale in uscita Stoccaggio differenziato sulla base dei parametri qualitativi monitorati ied eventuale isolamento di lotti critici per gli aspetti igienico sanitari Silos 1 (alto contenuto proteico) Silos2 (varietà X) Silos 3 (grano da coltivazione biologica) Silos 4 (indifferenziato) Valutazione delle caratteristiche qualitative i e dello stato igienico sanitario della granella in uscita VENDITA

Caratteristiche igienico sanit tarie della produzione 2012 di frum mento* DON (deossinivalenolo) Cereale eale Rlev Rilievi N F. duro F. tenero 180 150 * Analisi effettuate nel centro di stoccaggio con strumenti rapidi per analisi DON

Caratteristiche igienico sanit tarie della produzione 2012 di frumento (gra nella in uscita)* DON (deossinivalenolo) da ottobre 2012 a gennaio 2013 controlli su 19 scarichi di frumento duro (circa 541 t) da ottobre 2012 a marzo 2013 controlli su 55 scarichi di frumento tenero e o( (circa c 1640 t) * Analisi effettuate nel centro di stoccaggio con strumenti rapidi per analisi DON

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. 131 1.3.1 Metodo NIR /NI IT vs ELISA per DON NIRSystems 6500 NIT INFRATEC 1241 Obiettivo Studiare la possibilità di utilizzare la tecnica NIR/NIT anche per rilevare la presenza di micotossine nella granella dei cereali, in particolare f.duro, al fine di isolare prima della fase di conservazione i lotti inquinati. Campioni. Sono stati analizzati campioni di sfarinato di frumento duro provenienti da varie regioni italiane, di cui una parte disponibili anche in granella, che includevano circa 25 varietà iscritte al Registro Nazionale. Il livello di DON nel materiale contaminato era compreso tra 750 e 12350 ppb. Per ridurre l errore di campionamento si è deciso di sottoporre alle analisi spettrali lo stesso sublotto sul quale sono state effettuate le analisi in laboratorio. Consideratalanaturadelproblema, sia per le analisi in trasmissione che in riflettanza dal punto di vista chemiometrico si sono seguiti due percorsi analitici, 1. costruendo un modello di regressione che permettesse di correlare il profilo spettrale dei campioni con il contenuto di DON (algoritmo PLS), 2. costruendo un modello di classificazione che, in base al limite legale di 1750 ppb, permettesse di prevedere se un campione fosse o meno contaminato (attraverso la versione discriminante dell algoritmo PLS).

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. 131 1.3.1 Metodo NIR vs ELISA per DON N: sviluppo di un modello di regressione Raccolta degli spettri: Gli spettri in riflessione sono stati registrati con analizzatore NIRSystems 6500 della FOSS Italia Tecator (400-2500 nm ad intervalli di 2 nm). Materiale: Sono stati analizzati 174 campioni, quasi tutti in doppio ed alcuni in quadruplo, in riflessione nell intervallo 400-2498 nm. Analisi chemiometrica: La matrice dei dati su cui si operata la modellazione chemiometrica è stata quindi una matrice 174 (campioni) x 1050 (lunghezze d onda) donda). Training set e Test set: I segnali registrati sono stati divisi in due serie di misure, ovvero: Training set = campioni utilizzati per la costruzione del modello matematico Test set = campioni lasciati da parte per validare il modello matematico. A tale scopo si è scelto di utilizzare l algoritmo Duplex, che cerca quanto più possibile di mantenere la stessa diversità (variabilità) tra i due set di dati.

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Il principale vantaggio dell algoritmo Duplex è quello che permette di selezionare campioni di training e di test che coprano in maniera quanto più omogenea possibile lo spazio delle variabili. La rappresentazione grafica ottenuta calcolando le due componenti principali mostra che le misure incluse nel test set (i (simboli pieni) i) si trovano tutte all interno della variabilità definita dai campioni del training set (simboli vuoti). Distribuzione delle misure tra i due set Rappresentazi one di training i test (simboli vuoti) e test set (simboli pieni): i) rosso (non contaminato); verde (contaminato).

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Pretrattamento dei dati. Sono stati considerati diversi tipi di pretrattamento (MSC ed MSC + derivata seconda). Sui dati pretrattati si è quindi proceduto alla messa a punto dei modelli di calibrazione attraverso l utilizzo dell algoritmo PLS ed alla loro successiva validazione attraverso il test set esterno, utilizzando come variabile dipendente (y) la radice quadrata della concentrazione dell analita, dopo aver evidenziato risultati non soddisfacenti con il dato grezzo. Risultati delle calibrazioni PLS sulle misure in riflessione I risultati si riferiscono ad una cross-validazione con 10 gruppi di cancellazione. Pretrattamento LV RMSEC RMSECV RMSEP MSC 9 15.99 18.25 21.30 MSC+der.sec. 4 14.79 19.45 20.76 I diversi pretrattamenti spettr rali non mostrano risultati molto differenti tra loro. Comunque, il pretrattamento che appare più efficace (con un minore errore di previsione) ii è stato quello con MSC seguito da derivata seconda.

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Grafico dei valori osservati contro predetti per i campioni del training e del test set. Calibrazione PLS sui d ati NIR: grafico osservati vs predetti per i campioni del training (rosso) e test set (nero).

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. 131 1.3.1 Metodo NIR vs ELISA per DON N: sviluppo di un modello di classificazione i Obiettivo: possibilità di identificare se i campioni in analisi siano o non siano contaminati. Per fare questo, si è utilizzat to come valore di soglia per la definizione dello stato di contaminazione il valore di 1750 ppb, fissato dalla legge per la granella. Pretr Sensibilità Specificità Cal CV Pred Cal CV Pred MSC Non Cont 100 84.62 55.5656 81.73 82.2121 91.43 Cont 97.11 90.38 71.43 76.93 49.22 66.67 MSCd2 Non Cont 96.15 88.46 66.67 76.81 79.90 85.71 Cont 97.11 92.31 51.43 76.92 50 66.67 Raggruppamento dei campioni i in due categorie (contaminato e non contaminato), in funzione di valori di DON maggiori o minori della concentrazione scelta come soglia. I modelli costruiti col solo MSC risultano abbastanza sensibili e altamente specifici soprattutto per la classe non contaminato, riuscendo a fornire un riconoscimento della contaminazione sui campioni incogniti maggiore del 90% (specificità del modello non contaminato t con MSC).

WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Figura VIP (Variable Importance Proje ection) del modello PLS Le regioni di spazio maggiormente correlate con lo stato di contaminazione dei campioni i attraverso il calcolo dei VIP sembrano, in particolare, oltre alle regionii 400-700 nm e 1350-1460 nm, anche le lunghezze d onda da 2000 a 2150 nm, che risultano contribuire in maniera rilevante al modello bilineare.

In sintesi: WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Sviluppo di un modello di regressione per la previsione della concentrazione del DON: la calibrazione dei dati in funzione della radice quadrata della quantità di analita, ha permesso di ottenere dei modelli con una buona capacità predittiva sia in validazione interna che esterna. Sviluppo di un modello di classificazione contaminato-non contaminato : accoppiando la spettroscopia nel vicino infrarosso alla chemiometria, potrebbe essere possibile determinare in manierarapidaenondistruttivalostatodicontaminazione dei campioni di frumento, con un numero significativamente basso di falsi positivi e falsi negativi. Anche in questo caso, l utilizzo di uno strumento NIR ha permesso di ottenere risultati significativamente migliori rispetto a quelli ottenuti lavorando in trasmissione. Effetto delle diverse modalità di pretratta amento dei segnali spettrali: complessivamente, mentre per l analisi di regressione non si è osservato un effetto marcato del tipo di pretrattamento (sebbene alcuni risultassero comunque migliori di altri), le differenze sono risultate più pronunciate nel caso dell analisi di classificazione.

segue.. WP1 - Definizione e validazione di metodiche analitiche utili per la determinazione di micotossine nei cereali. 1.3 Studio di metodi rapidi e/o innovativi di indagine per l accertamento delle micotossine e delle fitopatie fungine. Sviluppo di un modello di classific cazione contaminato-nonnon contaminato : accoppiando la spettroscopia nel vicino infrarosso alla chemiometria, potrebbe essere possibile determinare in maniera rapida e non distruttiva lo stato di contaminazione dei campioni di frumento, con un numero significativamente basso di falsi positivi e falsi negativi. Anche in questo caso, l utilizzo di uno strumento NIR ha permesso di ottenere risultati significativamente migliori rispetto a quelli ottenuti lavorando in trasmissione. Effetto delle diverse modalità di pretrattamento dei segnali spettrali. Complessivamente, mentre per l analisi di regressione non si è osservato un effetto marcato del tipo di pretra attamento (sebbene alcuni risultassero comunque migliori di altri), le differenze sono risultate più pronunciate nel caso dell analisi di classificazione.

Daniela Sgrulletta Gabriellaa Aureli Silvia Bellato Giovannaa Terracciano Federico Marini (Sapienza Università di Roma)