La chemiometria

 

Gli interessi della ricerca sono rivolti in particolare ai metodi di elaborazione dei segnali analitici, ai metodi di pattern recognition e di progettazione degli esperimenti, con applicazioni in numerosi settori.

Metodi chemiometrici innovativi per il trattamento di dati di natura spettroscopica, vengono regolarmente sviluppati dal gruppo di ricerca; gli studi più recenti hanno portato allo sviluppo di un metodo di trasferimento del segnale (boxcar signal transfer – BST1), e di un metodo di modellamento di classe (partial least square density modelling – PLS-DM2). Inoltre, il tema del pretrattamento dei segnali strumentali, derivanti in particolare dalla spettroscopia NIR, è stato criticamente approfondito con particolare attenzione all’effetto che le trasformazioni matematiche possono avere sull’interpretazione dei risultati3.

In particolare, l’interesse del gruppo di ricerca è rivolto, da parecchi anni, allo studio delle potenzialità della spettroscopia NIR nella caratterizzazione di campioni alimentari, con particolare attenzione allo messa a punto di strategie analitiche rapide e non distruttive per la verifica dell’autenticità degli alimenti4–8 nonché per lo studio di proprietà degli alimenti quali la shelf-life e la sicurezza9.

Recentemente il gruppo di ricerca ha partecipato ad un progetto per lo sviluppo di un metodo analitico, basato sulla spettroscopia di riflettanza NIR e sul modellamento di classe multivariato, per la verifica dell’autenticità di olive in salamoia appartenenti alla cultivar Taggiasca. Questo metodo, sviluppato in collaborazione con il Laboratorio Chimico Merceologico della Camera di Commercio di Savona (LABCAM) è stato il primo metodo analitico basato su spettroscopia NIR e chemiometria ad essere ufficialmente accreditato, nel 2014, da Accredia.

Il gruppo di ricerca ha partecipato a numerosi progetti sia nazionali che internazionali, principalmente su temi riguardanti l’autenticità e la sicurezza alimentare.

Recentemente, al gruppo è stata finanziata dal MIUR una borsa di ricerca di tre anni SIR (Indipendenza Scientifica di giovani Ricercatori). Il progetto di ricerca vincitore, Advanced Strategies in Near Infrared Spectroscopy and Multivariate Data Analysis for Food Safety and Authentication; Ricercatore Principale: Paolo Oliveri, è focalizzato sullo studio dell’effetto della temperatura sugli spettri NIR mediante la chemiometria e sullo sviluppo di strategie analitiche, basate sull’imaging iperspettrale per caratterizzazioni rapide e non distruttive di matrici alimentari complesse.

Altri settori di interesse includono analisi spettroscopiche nei campi della chimica ambientale, della chimica clinica, dei beni culturali, spesso risultato di consolidate collaborazioni con gruppi di ricerca internazionali.

1Oliveri P, Casolino MC, Casale M, Medini L, Mare F, Lanteri S. A spectral transfer procedure for application of a single class-model to spectra recorded by different near-infrared spectrometers for authentication of olives in brine. Anal. Chim. Acta 2013;761:46-52.

2Oliveri P, López MI, Casolino MC, et al. Partial least squares density modeling (PLS-DM) – A new class-modeling strategy applied to the authentication of olives in brine by near-infrared spectroscopy. Anal. Chim. Acta 2014;851:30-36.

3Oliveri P, Simonetti R, Casolino MC. Use and Abuse of Signal Pre-processing. In: Rossi A, Adami G, eds. Proceedings of the XXIV Conference of the Analytical Chemistry Division of the Italian Society of Chemistry (SCI). Trieste; 2015;72.

4Casale M, Oliveri P, Armanino C, Lanteri S, Forina M. NIR and UV-vis spectroscopy, artificial nose and tongue: Comparison of four fingerprinting techniques for the characterisation of Italian red wines. Anal. Chim. Acta 2010;668(2):143-148.

5Di Egidio V, Oliveri P, Woodcock T, Downey G. Confirmation of brand identity in foods by near infrared transflectance spectroscopy using classification and class-modelling chemometric techniques - The example of a Belgian beer. Food Res. Int. 2011;44(2):544-549.

6Ebrahimi-Najafabadi H, Leardi R, Oliveri P, Chiara Casolino M, Jalali-Heravi M, Lanteri S. Detection of addition of barley to coffee using near infrared spectroscopy and chemometric techniques. Talanta 2012;99:175-179.

7Casale M, Oliveri P, Casolino C, et al. Characterisation of PDO olive oil Chianti Classico by non-selective (UV–visible, NIR and MIR spectroscopy) and selective (fatty acid composition) analytical techniques. Anal. Chim. Acta 2012;712:56-63.

8Forina M, Oliveri P, Bagnasco L, et al. Artificial nose, NIR and UV–visible spectroscopy for the characterisation of the PDO Chianti Classico olive oil. Talanta 2015;144:1070-1078.

9Aliakbarian B, Casale M, Paini M, Casazza AA, Lanteri S, Perego P. Production of a novel fermented milk fortified with natural antioxidants and its analysis by NIR spectroscopy. LWT - Food Sci. Technol. 2015;62(1):376-383.