Lo spazio di testa dinamico per lo studio

Lo spazio di testa dinamico per lo studio della migrazione di composti volatili da pellicole estensibili nei formaggi Giovanna Battelli, ISPA - Consiglio Nazionale delle Ricerche, Milano Ivano De Noni, Di. STAM - Università degli Studi di Milano Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti La pellicola viene tagliata mediante bisturi Pellicola Ed inserita in modo da aderire alla parete interna della vial 12 cm Estrazione della frazione volatile 6 cm dalle prove di cessione con Simulante simulante (olio) 100 µl tq Il campione viene centrifugato a 35°C/1 h fino a 40000 x g. Formaggio 100 µl dell’olio così estratto è sottoposto ad analisi Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti Principio del metodo dello spazio di testa dinamico (DHS): A differenza di quanto avviene nello spazio di testa statico, dove dopo un certo tempo si raggiunge l’equilibrio, (cioè quando il numero di molecole che passa allo stato di vapore eguaglia quello delle molecole che condensano), nello spazio di testa dinamico le molecole nella fase di vapore del campione vengono trascinate in continuo da un flusso di elio ed adsorbite su un’opportuna resina, per essere poi desorbite ad alta temperatura ed inviate direttamente nell’iniettore del GC-MS. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Come funzione lo spazio di testa dinamico (DHS): Prima fase: adsorbimento Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti Tenax® TA 200 mg 40°C He 2 30 ml /min 65°C Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione GC MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Come funzione lo spazio di testa dinamico (DHS): Seconda fase: desorbimento Estrazione della frazione volatile 280°C x 4 min Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti 65°C Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione GC MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Condizioni applicate: Colonna polare (J&W 122 - 7362 DBwaxetr ) Geometria: Flusso: 60 m x 0. 25 mm, film 0. 25 μm He 2 - Pressione costante 21. 7 psi (=1, 4 ml/min a 45°C) Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti Temperatura: 45 °C (12, 5 min), 4°C/min a 114 °C (6 min), 7°C/min a 143 °C (0 min), 15 °C/min a 240 °C (10 min). Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione L’acquisizione è stata effettuata in corrente ionica totale (TIC) nell’intervallo m/z 39 -240 amu. La semiquantificazione degli analiti è avvenuta mediante misurazione dell’area dell’ione caratteristico di ogni singolo composto. Si riporta l’esempio del limonene: 68 93 Elaborazione dati raccolti Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione L’acquisizione è stata effettuata in corrente ionica totale (TIC) nell’intervallo m/z 39 -240 amu. La semiquantificazione degli analiti è avvenuta mediante misurazione dell’area dell’ione caratteristico di ogni singolo composto. Si riporta l’esempio del limonene: 68 93 Elaborazione dati raccolti Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Metodica Applicata Preparazione del campione Raccolta ed elaborazione dei dati mediante software Mini. Tab® Software (rel. 14. 13) Estrazione della frazione volatile Separazione in colonna Riconoscimento quantificazione Elaborazione dati raccolti Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio spire interne spire mediane spire esterne nonanale [CAS 124 -19 -6] m/z: 57 limonene [CAS 5989 -27 -5] m/z: 68 Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione Spire interne Spire mediane Spire esterne 52 27 34 1414 710 769 MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) spire interne spire mediane Spire spire esterne interne mediane esterne nonanale [CAS 124 -19 -6] m/z: 57 Recupero VOCs da formaggio limonene [CAS 5989 -27 -5] m/z: 68 52 27 34 1414 710 965 dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole PE PVC 1 Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio PVC 2 Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina PE PVC 1 PVC 2 Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina PE PVC 1 PVC 2 Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina PE PVC 1 PVC 2 Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Olio [t 0] Olio [PE] Olio [PVC 1] [PVC 2] 26, 1 41, 2 128, 3 128, 2 23, 4 14, 1 29, 4 34, 0 limonene 43, 3 67, 0 118, 1 118, 3 2 -etilesanolo 0, 9 2, 8 126, 2 165, 2 acido acetico [CAS 64 -19 -7] m/z: 43 esanale Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio [CAS 66 -25 -1] m/z: 43 [CAS 5989 -27 -5] m/z: 68 [CAS 104 -76 -7] m/z: 57 dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Olio [t 0] Olio [PE] Olio [PVC 1] [PVC 2] 26, 1 41, 2 128, 3 128, 2 23, 4 14, 1 29, 4 34, 0 limonene 43, 3 67, 0 118, 1 118, 3 2 -etilesanolo 0, 9 2, 8 126, 2 165, 2 acido acetico [CAS 64 -19 -7] m/z: 43 esanale Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio [CAS 66 -25 -1] m/z: 43 [CAS 5989 -27 -5] m/z: 68 [CAS 104 -76 -7] m/z: 57 dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio composto Olio [t 0] Olio [PE] etilbenzene 5, 3 35, 3 8, 4 4, 8 p-xilene 2, 2 6, 6 2, 8 1, 7 m-xilene 5, 2 16, 2 6, 7 5, 3 o-xilene 2, 5 9, 8 4, 1 2, 7 stirene 9, 4 25, 0 25, 3 22, 1 [CAS 100 -41 -4] m/z: 91 [CAS 106 -42 -3] m/z: 91 [CAS 108 -38 -3] m/z: 91 [CAS 95 -47 -6] m/z: 91 [CAS 100 -42 -5] m/z: 104 Olio [PVC 1] [PVC 2] dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio composto Olio [t 0] Olio [PE] etilbenzene 5, 3 35, 3 8, 4 4, 8 p-xilene 2, 2 6, 6 2, 8 1, 7 m-xilene 5, 2 16, 2 6, 7 5, 3 o-xilene 2, 5 9, 8 4, 1 2, 7 stirene 9, 4 25, 0 25, 3 22, 1 [CAS 100 -41 -4] m/z: 91 [CAS 106 -42 -3] m/z: 91 [CAS 108 -38 -3] m/z: 91 [CAS 95 -47 -6] m/z: 91 [CAS 100 -42 -5] m/z: 104 Olio [PVC 1] [PVC 2] dati espressi come unità arbitrarie di area e come media di 3 repliche. Sotto il nome di ogni composto sono riportati il codice [CAS] e lo ione (m/z) scelto per l’analisi. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Quartirolo Provolone Taleggio Valtellina Casera Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Tra le numerose molecole estratte col metodo DHS, tre sono state scelte per questa presentazione poiché ognuna è sintomo di un diverso fenomeno occorso durante le prove di conservazione. 1) Cessione all’alimento di composti intrinseci alla pellicola (additivi): 2 -etil-esanolo Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Tra le numerose molecole estratte dal metodo DHS, tre sono state scelte per questa presentazione poiché ognuna è sintomo di un diverso fenomeno occorso durante le prove di conservazione. 1) Cessione all’alimento di composti intrinseci alla pellicola (additivi): 2 -etil-esanolo 2) Cessione all’alimento di sostanze adsorbite dalla pellicola dall’ambiente prima del contatto con l’alimento: limonene Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Tra le numerose molecole estratte dal metodo DHS, tre sono state scelte per questa presentazione poiché ognuna è sintomo di un diverso fenomeno occorso durante le prove di conservazione. 1) Cessione all’alimento di composti intrinseci alla pellicola (additivi): 2 -etil-esanolo 2) Cessione all’alimento di sostanze adsorbite dalla pellicola dall’ambiente prima del contatto con l’alimento: limonene 3) Mancata protezione dell’alimento da parte della pellicola nei confronti della radiazione luminosa: esanale Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Nella scala è il valore massimo ritrovato nei 4 formaggi Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Le 3 pellicole Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) I due tempi di corservazione Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Le due condizioni di illuminazione Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Il livello riscontrato nel campione a t 0 (non confezionato) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di 2 -etil-esanolo nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di 2 -etil-esanolo nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di 2 -etil-esanolo nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di 2 -etil-esanolo nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole PVC 2 Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di limonene nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di limonene nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di limonene nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di limonene nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di esanale nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Risultati Livelli relativi di esanale nei campioni di formaggio Confronto INTRA bobina Confronto pellicole Recupero VOCs da prove con simulante (olio) Recupero VOCs da formaggio Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Conclusioni i dati ottenuti dimostrano che entrambe le tecniche di estrazione (SPME e DHS) sono: - sensibili - specifiche - complementari - adatte a rilevare molecole coinvolte nei fenomeni di migrazione dalle PES al formaggio confezionato. Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010

Grazie a tutti per l’attenzione Professore, allora la pellicola va tolta o si mangia? Progetto FORTIPACK - Il confezionamento dei formaggi DOP lombardi tra innovazione e tradizione MILANO, 24 settembre 2010