APPLICAZIONE DELLA LINGUA ELETTRONICA NELL'ANALISI QUALITATIVA DELLE CARNI FRESCHE: PRIMA DEFINIZIONE DI UN PROTOCOLLO OPERATIVO

The foods' characteristics are usually evaluated by sensory panel or by instrumental analytical techniques, however, this often require laborious sample preparation that involves high cost and extra time for qualified personnel. To solve the problems of sensory panels and classical analytical techniques in recent years, several alternatives have been evaluated, including the usage of electronic tongue systems. The main advantages of the electronic tongue are the low cost, the ease of set-up in management of measurement and speed measurement, obtaining data with continuity, accuracy and repeatability, with no decrease in sensitivity during a long period of exposure as occurs with human panel. The objective of the electronic tongue is not to measure the individual components, but to obtain, in general, images more similar to "human aspects" and its attributes (taste, ripeness, quality, etc.) which are common complex systems. The electronic tongue systems are composed of a hardware (electronic interface multichannel sensor system and PC) and a software component for processing and data management. The electronic tongue can be applied to qualitative analysis (recognition, classification and identification), quantitative analysis (determination of the concentration of multiple components) or both types simultaneously, depending on the membership of the sensor system and the method of PR used. The main areas of application are in the field of environmental, medical, pharmaceutical and food industries. The work described in this thesis is aimed at developing a protocol for the qualitative analysis of the fresh meat, by using the electronic tongue to be integrated into a broader protocol that includes a complex of several tests developed at the Department of Animal Sciences. Analyses were conducted with the electronic tongue LiquiLAB combined with a system of 8 ISE potentiometric sensors, a temperature sensor in stainless steel and a reference electrode standard commercial calomel. The 8 ISE used in the experiment were: Ca2+-Mg2+, Cl-, CO32-, Cu2+, NH4+, NO2-, Pb2-, Zn2+. For analytical purposes samples from Longissimus were sampled and homogenized 50 g of minced meat which was putted into 250 g of deionized water as preparation of the liquid analysis. The sample immediately after preparation is measured by the instrument for 540''. As results of the analysis, it appears that the instrument is able to separate in very significant way samples according to concentration of individual ions and genetic. The projections obtained through multivariate analysis can be seen clearly: the separation of samples from dairy cattle than beef. Various correlations were also demonstrated between data from the electronic tongue and different data analysis carried out in parallel. The electronic tongue systems seem to be very useful for monitoring as a means of quality control in food, clinical analysis, environmental control, laboratories research, etc. besides being a tool for quantitative multicomponent analysis. In addition, there were good correlations for different analytes with human sensory perception and instrumental classical techniques.

Le caratteristiche degli alimenti sono generalmente valutate da panel sensoriali o tramite tecniche analitiche strumentali, pero, spesso richiedono una laboriosa preparazione del campione che comporta del tempo oltre all'alto costo e alla necessità di personale qualificato. Per ovviare a questi problemi negli ultimi anni si sono valutate alcune tecniche alternative tra cui l'utilizzo di lingue elettroniche. I vantaggi principali sono il basso costo, la facilità nella gestione delle misure e la velocità di misurazione, con l'ottenimento di dati continui, precisi e ripetibili, senza diminuzioni di sensibilità durante un lungo periodo d'esposizione, come si verifica con i panel umani. L'obiettivo delle lingue elettroniche non è quello di misurare i singoli componenti, ma di ottenere delle immagini di carattere più generale più simili a quelle umane e i relativi attributi (gusto, maturazione, qualità, ecc) che sono comuni ai sistemi complessi. I sistemi di lingua elettronica sono composti da una componente hardware (dispositivo elettronico a interfaccia multicanale, sistema di sensori e PC) e da una componente software per la gestione e elaborazione dei dati. La lingua elettronica può essere applicata ad analisi qualitative (riconoscimento, classificazione e identificazione), quantitative (determinazione della concentrazione di componenti multipli) o entrambe in base alla composizione del sistema di sensori e al metodo di PR utilizzati. Le principali aree d'applicazione sono in campo: ambientale, medico, farmaceutico e alimentare. Il lavoro descritto in questa tesi ha come obiettivo la messa a punto di un protocollo per l'analisi qualitativa della carne fresca tramite l'utilizzo della lingua elettronica da integrare in un protocollo più ampio che comprende un complesso di diverse analisi messe a punto presso il Dipartimento di Scienze Zootecniche. Le analisi sono state condotte con la lingua elettronica LiquiLAB abbinata a un sistema di 8 sensori ISE potenziometrici, una sonda per la temperatura in acciaio inossidabile e un elettrodo di riferimento commerciale standard al Calomelano. Gli 8 ISE utilizzati nella sperimentazione sono stati: Ca2+-Mg2+, Cl- , CO32-, Cu2+, NH4+, NO2-, Pb2-, Zn2+. Ai fini analitici dai campioni di Longissimus sono stati prelevati 50 g carne macinata e omogeneizzata che è stata successivamente messa in 250 g d'acqua deionizzata per la preparazione del liquido d'analisi. Il campione dopo aver subito la fase di preparazione viene misurato con lo strumento per 540''. Dai risultati delle analisi emerge che lo strumento è in grado di separare in modo altamente significativo i campioni in base alla concentrazione dei singoli ioni e al tipo di genetico. Dalle proiezioni ottenute tramite analisi multivariata si nota chiaramente: la separazione dei campioni provenienti da animali da latte da quelli da carne. Sono state dimostrate anche diverse correlazioni tra i dati della lingua elettronica e i dati di diverse analisi effettuate in parallelo. I sistemi di lingua elettronica sembrano essere molto utili per il monitoraggio, come strumento di controllo della qualità nel settore alimentare, in analisi cliniche, nel controllo ambientale, nei laboratori di ricerca, ecc, oltre ad essere uno strumento di analisi quantitativa multicomponente. Inoltre, sono state riscontrate per diversi analiti buone correlazioni con la percezione sensoriale umana e le tecniche strumentali classiche.