Identificació de l’origen de les garrofes a través d’anàlisi química (Quimiometria mediterrània, 07/2020)

La revista Metabolites dedica un número especial a metodologies i aplicacions de la metabolòmica. Si la genòmica és l’estudi agregat dels gens d’un organisme (o d’un ecosistema, fins i tot), la transcriptòmica és l’estudi agregat dels transcrits gènics (de l’ARN missatger) i la proteòmica és l’estudi agregat de les proteïnes, la metabolòmica és l’estudi agregat dels metabòlits. El número especial de Metabolites deriva del 5è Taller de Metabolòmica Analítica celebrat a Tessalònica, sota els auspicis de les Instal·lacions Analítiques Centrals de la Universitat Aristòtil. Entre les recerques que publica aquest número especial de Metabolites hi ha una sobre l’aplicació de la quimiometria en l’estudi de la correlació entre la composició nutricional de la garrofa i el seu origen geogràfic, realitzada pel grup de recerca d’Agapios Agapiou, de la Universitat de Xipre. Per fer-ho han utilitzat 76 mostres de fruits i llavors de garrofer de set països mediterranis: Xipre, Grècia, Itàlia, Espanya, Turquia, Jordània i Palestina. Hi determinaren la humanitat, les cendres, els greixos, les proteïnes, els sucres (fructosa, glucosa i sacarosa), la fibra alimentària i els minerals (Ca, K, Mg, Na, P, Cu, Fe, Mn, Zn), és a dir un total de 17 paràmetres. Gràcies a la quimiometria es processaren les dades obtingudes. S’aconseguí discriminar l’origen geogràfic de la mostra amb un 79% del succés, que arribava el 100% en el cas de les garrofes xipriotes, italianes i espanyoles. La discriminació per origen es fonamenta principalment per les fibres alimentàries, els sucres, el coure, el zinc i el manganès, que alhora són potser els paràmetres més rellevants sobre el valor nutricional afegit de les garrofes. La quimiometria, doncs, serveix per comprovar l’autenticitat de l’origen de les garrofes.

Garrofes i garrofins de diferents països tenen un perfil quimiomètric diferent, que es relaciona també amb el seu valor nutricional

Setanta-sis mostres de garrofes i garrofins

Rebecca Kokkinofta treballa en el Departament d’Autenticitat Alimentària del Laboratori General Estatal de Xipre, a Nicòsia. En aquest mateix departament treballa Stelios Yiannopoulous. Marinos A. Stylianou és membre del Departament de Química de la Universitat de Xipre. Agapios Agapiou és professor ajudant del Departament de Química de la Universitat de Xipre.

Agapiou fou l’autor corresponsal que trameté la comunicació a la revista Metabolites el 18 de desembre (2 dies abans que expirés el termini de l’especial de Metabolòmica). L’article fou revisat el 31 de gener, i acceptat el 5 de febrer. Es publicà el dia 10.

Les setanta-sis mostres analitzades foren les següents:
– de Palestina, tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de varietat desconeguda.
– de Jordània, tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de varietat desconeguda.
– d’Itàlia, tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de varietat desconeguda; tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de la varietat raexmosa; tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de la varietat giubiliana; tres mostres de garrofins i tres mostres de garrofes de la varietat saccarata.
– de Grècia, dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat hmera; dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat hmera irrigada; dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de varietat desconeguda.
– de Turquia, dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat ‘fleshy’.
– de Xipre, dues mostres de garrofes i dues mostres de garrofins de la varietat koumpota; dues mostres de garrofes i dues mostres de garrofins de la varietat kountourka; dues mostres de garrofes i dues mostres de garrofins de la varietat tillirias.
– d’Espanya, dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat rojal; dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat negra; dues mostres de garrofins i dues mostres de garrofes de la varietat metalafera.

Disset paràmetres

Els mètodes oficials d’anàlisis emprats foren els següents:
– proteïna (% pes), d’acord amb el contingut de nitrogen determinat pel mètode de Kjeldahl.
– humitat (% pes), d’acord amb la massa perduda per assecament en forn.
– cendra, d’acord amb la massa que queda després de la incineració de la mostra.
– greix, per extracció amb petroli lleuger.
– fibres alimentàries (% pes), per tractament amb àcid sulfúric i hidròxid de potassi.
– fructosa (% pes).
– glucosa (% pes), pel mètode de Luff-Schoorl.
– sacarosa (% pes).
– calci (Ca, mg/100 g), per titulació amb àcid oxàlic sobre cendra.
– potassi (K, mg/100 g), per fotometria de flama.
– magnesi (Mg, mg/100 g), per espectrometria d’absorció atòmica.
– sodi (Na, mg/100 g), per fotometria de flama.
– fòsfor (P, mg/100 g), per reacció amb molibdovanadat.
– coure (Cu, mg/100 g), per espectrometria d’absorció atòmica.
– ferro (Fe, mg/100 g), per espectrometria d’absorció atòmica.
– manganès (Mn, mg/100 g), per espectrometria d’absorció atòmica.
– zinc (Zn, mg/100 g), per espectrometria d’absorció atòmica.

Anàlisi de components principals

La taula de 76 mostres i 17 paràmetres suposa un total de 1292 caselles. Les mostres es poden dividir segons si són llavors (garrofins) o fruits (garrofes), segons el país d’origen (7 països) o segons les varietats analitzades (12 varietats).

L’anàlisi de components principals permet traduir aquesta complexitat de dades en dues o més variables agregades.

Així doncs, les 54 mostres de varietats conegudes poden representar-se en un gràfic segons dos components principals. Una vegada realitzada aquesta anàlisi, hom pot retornar als 17 paràmetres i caracteritzar cadascuna de les varietats:
– la raexmosa destaca pel seu contingut de potassi.
– la giubiliana destaca pel seu contingut de glucosa.
– la saccarata destaca pel seu contingut de fructosa.
– la hmera destaca pel seu baix contingut de fructosa i glucosa.
– la hmera irrigada destaca pel baix contingut en potassi.
– la ‘fleshy’ destaca pels seus baixos nivells de fructosa i glucosa.
– la koumpota destaca pel seu contingut elevat en cendres.
– la kountourka destaca pel seu contingut elevat en cendres.
– la tillirias destaca pel seu contingut elevat en cendres.
– la rojal destaca, d’una banda, per un contingut baix en cendres i per nivells baixos de fructosa i glucosa.
– la negra destaca, igualment, pels baixos nivells de cendres i de fructosa.
– la metalafera destaca per un baix contingut en sucres.

Les diferències en composició nutricional de les diferents varietats és la que explica les diferències trobades segons els diferents països. Les variants espanyoles formen un agregat diferenciat en l’anàlisi de components principals, però encara més ho fan les variants xipriotes. També les variants italianes queden especialment agregades. Les garrofes jordanes i palestines comparteixen un mateix agregat. Finalment, les variants gregues i turques comparteixen un altre agregat.

La combinació dels disset paràmetres amb una anàlisi de components principals, doncs, sembla una estratègia adequada per a la discriminació de garrofes segons la varietat i, per tant, també segons l’origen geogràfic.

Kokkinofta et al. pensen especialment en l’aplicació de les garrofes com a aliments funcionals. La producció mundial de garrofa és de vora 150.000 tones anuals, de les quals gairebé un terç procedeixen de Portugal; segueixen després com a principals països productors Itàlia, Marroc, Turquia, Grècia i Espanya. De totes aquestes tones, els garrofins són el 10% i la “carn o polpa de garrofa” en fa la resta. Una part considerable de les llavors es destina a fer goma (E410), utilitzada com a espessidor i gel·lificant en la indústria alimentària. La polpa de garrofa és matèria primera de farratges, particularment per a remugants.

Lligams:

Use of Chemometrics for Correlating Carobs Nutritional Compositional Values with Geographic Origin. Rebecca Kokkinofta, Stelios Yiannopoulos, Marinos A. Stylianou, Agapios Agapiou. Metabolites 10: 62 (2020).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia
Ciència i Tecnologia al Twitter

Subscriviu-vos-hi gratuïtament i rebreu els nous articles al vostre correu!

RSS
RSS
%d bloggers like this: