Utilizzo dei composti fenolici per la discriminazione di bucce di cacao di diversa varietà provenienti da aree differenti del Venezuela

Since many years, the traceability and origin authentication of agri-food products are at the center of the food industry's attention in order to meet the increasing demand of food security by consumers and at the same time represent important systems for the valorisation of the product quality. It is well known in fact that the geographical and varietal origin of an agri-food product affect its chemical composition. In parallel, the increased interest in natural antioxidants has led numerous research teams to test vegetable products and by-products, as sources of bioactive compounds, as additives/ingredients in the food industry. Among the vegetable by-products, cocoa bean shells, obtained from cocoa bean processing, are an interesting source of dietary fiber and polyphenols with a great potential in the food industry. The aim of this thesis was to characterize the profile of the phenolic component and the antioxidant activity of different varieties of cocoa bean shells samples coming from different areas of Venezuela and to evaluate the possibility of discriminating their origin on the basis of their phenolic profiles. The analysis was performed by high-performance liquid chromatography coupled with a detection system made of a photodiode array spectrophotmeter and a mass spectrometer wit an electrospray ionization source in tandem (HPLC¿PDA¿ESI¿MS) and through the implementation of spectrophotometric assays (TPC, DPPH, totals flavonoids, tannins). More than forty phenolic compounds belonging to the families of phenolic acids, flavanols, procyanidines, flavonols and glycosilated flavonols were identified and quantified. Quantitative data were processed by the non-parametric statistical methods Adonis and Anosim. The results showed a separation of the cocoa bean shell samples according to the variety and the geographical origin (P <0.001). These differences were also confirmed by the principal component analysis (PCA) and a clustering of the samples according to the variety and the geographic area was observed. The results showed that the varieties and the geographic area in which cocoa beans grow influence the phenolic content and profile of cocoa bean shells, therefore the polyphenolic compounds can be used as chemical markers for the definition of traceability parameters.

Da numerosi anni la tracciabilità e l'autenticazione dell'origine dei prodotti agroalimentari sono al centro dell'attenzione delle industrie del settore al fine di rispondere alle crescenti richieste di sicurezza alimentare da parte dei consumatori e nello stesso tempo rappresentano importanti sistemi di valorizzazione delle produzioni di qualità. È ben noto infatti che l'origine geografica e varietale di un prodotto agroalimentare ne caratterizza la sua composizione chimica. Parallelamente, l'accresciuto interesse nei confronti degli antiossidanti naturali ha portato numerose equipe di ricerca a sperimentare l'impiego di prodotti e sottoprodotti di origine vegetale, quali fonti di composti bioattivi, come additivi/ingredienti nell'industria alimentare. Tra i vari sottoprodotti delle filiere agroalimentari, le bucce del cacao, ottenute dalla lavorazione delle fave, sono un'interessante fonte di fibre alimentari e polifenoli con un marcato potenziale applicativo nell'industria alimentare. L'obiettivo di questa tesi è stato quello di caratterizzare il profilo della componente fenolica e l'attività antiossidante di campioni di bucce di cacao di diversa varietà provenienti da aree differenti del Venezuela e valutare la possibilità di discriminarli, proprio in funzione dei profili fenolici, in base alla zona di provenienza. Le analisi della frazione polifenolica sono state condotte mediante cromatografia liquida ad alta prestazione con un sistema di rivelazione costituito da uno spettrofotometro a serie di fotodiodi e da uno spettrometro di massa con sorgente a ionizzazione per elettronebulizzazione in tandem (HPLC¿PDA¿ESI¿MS), nonché attraverso l'implementazione di saggi spettrofotometrici (TPC, DPPH, flavonoidi totali, tannini). Sono stati identificati e quantificati più di quaranta composti fenolici, appartenenti alle famiglie degli acidi fenolici, dei flavanoli, delle procianidine, dei flavonoli e dei flavonoli glicosilati. I dati quantitativi sono stati elaborati con i metodi statistici non parametrici Adonis e Anosim. I risultati mostrano una separazione dei campioni in base alla varietà ed in base all'origine geografica (P<0.001). Queste differenze sono state, altresì, confermate dall'analisi delle componenti principali (PCA) ed è stato possibile osservare un clustering dei campioni in funzione della varietà e dell'area geografica. I risultati hanno evidenziato che la varietà e l'area geografica in cui le fave di cacao vengono coltivate influenzano il contenuto ed il profilo fenolico delle bucce di cacao, pertanto i componenti polifenolici possono essere utilizzati come marcatori chimici per la definizione di parametri di tracciabilità.