Χαρακτηρισμός και προσδιορισμός της γεωγραφικής προέλευσης επιλεγμένων ελληνικών τυριών (Φέτας) χρησιμοποιώντας ενόργανη ανάλυση και χημειομετρία

Abstract

The aim of this study was to characterize and classify Feta samples according to their geographical origin. A total of 172 Feta samples were collected for the periods 2013-2014 and 2014-2015, from the regions of Ioannina, Arta, Thessaloniki, Laconia, Larissa, Messinia, Achaia, Evros, Lesvos and Fthiotida.Physicochemical quality parameters (acidity expressed as lactic acid, pH, protein, ash, moisture, fat, fat in dry matter, electrical conductivity and NaCl) were determined in all samples. Moreover, semi-quantitative determination of the volatile profile was carried out by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) coupled to gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) as well as analysis of the fatty acids profile by gas Chromatography (GC) with Flame-Ionization Detection (FID). All results were statistically analyzed (MANOVA-LDA).For Northern Greece (Ioannina, Arta, Evros, Thessaloniki and Larissa) the classification rate, based on physicochemical parameters, was 82,9% using the original and 73,7% using the cross-validation method. Fatty acid profiles gave a classification rate of 97,4% using the original and 88,2% using the cross-validation method. While the percentage of classification rate based on the volatile profile was 97,4% using the original and 65,8% using the cross-validation method. To improve correct prediction rates, we procced to combinations between physicochemical parameters, fatty acid profile and volatile compounds. Combining the physicochemical parameters with the fatty acid profile, gave a classification rate of 100,0 % using the original and 90,8 % using the cross-validation method for the region of Northern Greece, the classification rates for fatty acid profile combined with volatile compounds was 100,0% and 82,9%, while the combination of physicochemical parameters and volatile compounds gave a classification rate of 100,0% and 76,3% respectively. Finally, when all the parameters of physicochemical, fatty acids and volatile compounds were combined, the classification rate was 100,0% using the original and 81,6% using the cross-validation method for the samples from the regions of Northern Greece.For Southern Greece (Laconia, Messinia, Achaia, Lesvos and Fthiotida) the classification rate, based on physicochemical parameters, was 86,5% using the original and 72,9% using the cross-validation method. Fatty acid profiles gave a classification rate of 84,4% using the original and 78,1% using the cross-validation method. While the percentage of classification rate based on the volatile profile was 97,9% using the original and 82,3% using the cross-validation method. To improve correct prediction rates, we procced to combinations between physicochemical parameters, fatty acid profile and volatile compounds. Combining the physicochemical parameters with the fatty acid profile, gave a classification rate of 95,8% using the original and 90,6 % using the cross-validation method for the region of Southern Greece, the classification rates for fatty acid profile combined with volatile compounds was 100,0% and 84,4%, while the combination of physicochemical parameters and volatile compounds gave a classification rate of 100,0% and 86,5% respectively. Finally, when all the parameters of physicochemical, fatty acids and volatile compounds were combined, the classification rate was 100,0% using the original and 82,3% using the cross-validation method for the samples from the regions of Southern Greece.Finally, for all regions the classification rate, based on physicochemical parameters, was 67,4% using the original and 53,5% using the cross-validation method. Fatty acid profiles gave a classification rate of 76,7% using the original and 61,6% using the cross-validation method. While the percentage of classification rate based on the volatile profile was 85,5% using the original and 64,0% using the cross-validation method. As done before for the classification of Northern and Southern regions of Greece we combined physicochemical parameters, fatty acid profile and volatile compounds to classify all regions. Combining the physicochemical parameters with the fatty acid profile, gave a classification rate of 94,8% using the original and 83,7 % using the cross-validation method for the region of Southern Greece, the classification rates for fatty acid profile combined with volatile compounds was 98,3% and 77,9%, while the combination of physicochemical parameters and volatile compounds gave a classification rate of 95,9% and 79,1% respectively. Finally, combining all the parameters of physicochemical, fatty acids and volatile compounds, the classification rate was 99,4% using the original and 84,9% using the cross-validation method for the samples from all regions.

Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο χαρακτηρισμός και η ταξινόμηση δειγμάτων Φέτας σύμφωνα με την γεωγραφική τους προέλευση. Συγκεκριμένα, συνολικά 172 δείγματα Φέτας συλλέχθηκαν τις περιόδους 2013-2014 και 2014-2015, από τις περιοχές Ιωαννίνων, Άρτας, Θεσσαλονίκης, Λακωνίας, Λάρισας, Μεσσηνίας, Αχαΐας, Έβρου, Λέσβου και Φθιώτιδας. Σε όλα τα δείγματα προσδιορίστηκαν οι φυσικοχημικές παράμετροι ποιότητας (οξύτητα εκφρασμένη σε γαλακτικό οξύ, pH, πρωτεΐνες, τέφρα, υγρασία, λίπος, λίπος επί ξηρού, ηλεκτρική αγωγιμότητα και NaCl). Στη συνέχεια ακολούθησε ημι-ποσοτικός προσδιορισμός των πτητικών συστατικών με τη μέθοδο μικροεκχύλισης στερεάς φάσης δια του υπερκείμενου χώρου με αέρια χρωματογραφία / φασματομετρία μάζας (HS-SPME-GC/MS) και ανάλυση των λιπαρών οξέων με αέρια χρωματογραφία και ανιχνευτή ιονισμού φλόγας (GC-FID) Το σύνολο των αποτελεσμάτων επεξεργάστηκε στατιστικά (MANOVA-LDA).Για τη Βόρεια Ελλάδα (Ιωάννινα, Άρτα, Έβρος, Θεσσαλονίκη και Λάρισα) το ποσοστό ορθής κατάταξης με βάση τις φυσικοχημικές παραμέτρους με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 82,9%, ενώ αντίστοιχα με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 73,7%, με τη χρήση του προφίλ των λιπαρών οξέων το ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 97,4% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 88,2%. Τέλος το ποσοστό ορθής κατάταξης με βάση τα πτητικά συστατικά με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 97,4%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 65,8%. Σε μία προσπάθεια βελτίωσης των ποσοστών ορθής κατάταξης, αξιοποιήθηκαν οι συνδυασμοί των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων με αποτέλεσμα να έχουμε για τον συνδυασμό φυσικοχημικά - λιπαρά ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης για τις περιοχές της Βόρειας Ελλάδας 100,0%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 90,8%, αντίστοιχα για τον συνδυασμό λιπαρά – πτητικά 100,0% και 82,9%, για τον συνδυασμό πτητικά – φυσικοχημικά 100,0% και 76,3%. Τέλος όταν χρησιμοποιήθηκε το σύνολο των παραμέτρων των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων και έδωσε ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης 100,0% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 81,6% των δειγμάτων από τις περιοχές της Βόρειας Ελλάδας.Για τη Νότια Ελλάδα (Λακωνία, Μεσσηνία, Αχαΐα, Λέσβο και Φθιώτιδα) το ποσοστό ορθής κατάταξης με βάση τις φυσικοχημικές παραμέτρους με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 86,5%, ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 72,9%, με τη χρήση του προφίλ των λιπαρών οξέων το ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 84,4% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 78,1%. Τέλος το ποσοστό ορθής κατάταξης με βάση τα πτητικά συστατικά με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 97,9%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 82,3%. Σε μία προσπάθεια βελτίωσης των ποσοστών ορθής κατάταξης, αξιοποιήθηκαν οι συνδυασμοί των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων με αποτέλεσμα να έχουμε για τον συνδυασμό φυσικοχημικά - λιπαρά ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης για τις περιοχές της Νότιας Ελλάδας 95,8%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 90,6%, αντίστοιχα για τον συνδυασμό λιπαρά – πτητικά 100,0% και 84,4%, για τον συνδυασμό πτητικά – φυσικοχημικά 100,0% και 86,5%. Τέλος όταν χρησιμοποιήθηκε το σύνολο των παραμέτρων των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων, έδωσε ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης 100,0% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 82,3% των δειγμάτων από τις περιοχές της Νότιας Ελλάδας.Τέλος για το σύνολο των περιοχών το ποσοστό ορθής κατάταξης με βάση τις φυσικοχημικές παραμέτρους με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 67,4%, ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 53,5%, με τη χρήση του προφίλ των λιπαρών οξέων το ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 76,7% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 61,6%. Χρησιμοποιώντας τα πτητικά συστατικά το ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης ήταν 85,5%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 64,0%. Όπως και στον διαχωρισμό για τη Βόρεια και Νότια Ελλάδα, έτσι και στον διαχωρισμό για το σύνολο των περιοχών αξιοποιήθηκαν οι συνδυασμοί των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων με αποτέλεσμα να έχουμε για τον συνδυασμό φυσικοχημικά - λιπαρά ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης 94,8%, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης ήταν 83,7%, αντίστοιχα για τον συνδυασμό λιπαρά – πτητικά 98,3% και 77,9%, για τον συνδυασμό πτητικά – φυσικοχημικά 95,9% και 79,1%. Τέλος όταν χρησιμοποιήθηκε το σύνολο των παραμέτρων των φυσικοχημικών, λιπαρών και πτητικών αναλύσεων, έδωσε ποσοστό ορθής κατάταξης με τη μέθοδο της αντικατάστασης 99,4% ενώ με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης κατατάχθηκε σωστά το 84,9% των δειγμάτων από το σύνολο των περιοχών.