SPETTROSCOPIA NEL VICINO INFRAROSSO COME STRUMENTO PER DISCRIMINARE PRODOTTI NATURALI RICCHI DI POLISACCARIDI

Infrared radiation-related technologies are useful tool to monitor composition or ingredients of products that can also be applied to the quality control of foods or natural product-based products. Of the methods , near infrared (NIR) spectroscopy is now considered to be a promising chemical fingerprinting method because it is very fast, non-destructive, and easiness of simultaneous qualitative and quantitative characterization of products. In particular, NIR has been proven to have a great potential to metabolic investigation of polysaccharide-rich samples, which are very difficult by other analytical methods. In this study, NIR was employed for the discrimination of some polysaccharides such as chitin, pectin, and starch from diverse source. Then, the method was applied to differentiate some potato varieties in local Dutch market, including Arinda, Kriel, Nicola, and Roseval as well as sweet potato. Raw NIR data of the samples were transformed by 2nd derivative and the data were further analyzed by multivariate data analysis. All the samples employed in this study were clearly distinguished by NIR, which might be due to the fact that NIR has strong power to reflect the chemical change of polysaccharides caused by hydrogen-bonding e.g. by conjugation with water or other small molecules. The NIR data were compared with 1H NMR metabolic analysis, a conventional metabolic profiling method as well as colorimetric quantitation of starch content. Based on the results, it was concluded that NIR showed much more clear results of separation than other methods for the polysaccharide samples, which shed a light on a promising method for metabolic profiling or metabolomics of polysaccharide-rich natural products.

Le tecnologie relative alle radiazioni a infrarossi sono uno strumento utile per monitorare la composizione o gli ingredienti di prodotti che possono essere applicati anche al controllo qualità di alimenti o prodotti naturali. Tra i metodi, la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) è ora considerata un metodo promettente per le impronte chimiche poiché è molto veloce, non distruttiva e facilita la caratterizzazione qualitativa e quantitativa simultanea dei prodotti. In particolare, è stato dimostrato che NIR ha un grande potenziale di indagine metabolica su campioni ricchi di polisaccaridi, che sono molto difficili con altri metodi analitici. In questo studio, NIR è stato impiegato per la discriminazione di alcuni polisaccaridi come chitina, pectina e amido di diversa provenienza. Quindi, il metodo è stato applicato per differenziare alcune varietà di patate nel mercato locale olandese, tra cui Arinda, Kriel, Nicola e Roseval e anche patate dolci. I dati grezzi NIR dei campioni sono stati trasformati nella derivata secondo e i dati sono stati ulteriormente analizzati mediante analisi di dati multivariata. Tutti i campioni impiegati in questo studio erano chiaramente distinti da NIR, il che potrebbe essere dovuto al fatto che il NIR ha un forte potere di riflettere il cambiamento chimico dei polisaccaridi causati dal legame con idrogeno, per es. mediante coniugazione con acqua o altre piccole molecole. I dati NIR sono stati confrontati con l'analisi metabolica 1H NMR, con un metodo di determinazione del profilo metabolico convenzionale e con la quantificazione colorimetrica del contenuto di amido. Sulla base dei risultati, si è concluso che la NIR ha mostrato risultati molto più chiari di separazione rispetto ad altri metodi per i campioni di polisaccaridi. NIR è un metodo promettente per la profilazione metabolica o metabolomica di prodotti naturali ricchi di polisaccaridi.