Spettroscopia infrarossa per l'analisi rapida di campioni di frumento e crusca contaminati da micotossine

Il frumento rappresenta il principale cereale consumato in tutto il mondo tipicamente sotto forma di pane, pasta, cereali per colazione, biscotti, torte e pasticcini. Anche la crusca viene considerata un alimento importante per l'alimentazione umana in quanto ricco di fibre e numerosi oligoelementi. Tuttavia i cereali sono soggetti a contaminazione da micotossine e tra queste vanno menzionate, per tossicità e frequenza di contaminazione, l'ocratossina A (OTA) e il deossinivalenolo (DON). Al fine di preservare l'esposizione del consumatore alle micotossine la Commissione Europea ha definito i tenori massimi ammissibili di micotossine nei cereali e prodotti derivati (Regolamento CE n. 1881/2006). Per tale ragione si rende necessaria la disponibilità di metodi rapidi di screening per valutare la conformità dell'alimento alla legislazione vigente e ridurre il numero di campioni da sottoporre ad analisi di conferma. La spettroscopia infrarossa (IR) è una tecnica non distruttiva, rapida, facile da utilizzare, poco costosa e che non richiede una particolare preparazione del campione; è largamente impiegata nell'industria alimentare per il controllo qualità, e solo recentemente è stata applicata all'analisi di funghi e micotossine nei cereali. Presso i laboratori dell'ISPA-CNR è stata valutata la possibilità di usare la spettroscopia IR a trasformata di Fourier nel vicino (FT-NIR) e medio (FT-MIR) infrarosso per la classificazione di campioni di frumento e crusca di frumento in due classi sulla base dei livelli di contaminazione rispettivamente di OTA (n=229 campioni) e DON (n=94 campioni). I campioni sono stati analizzati utilizzando due modelli statistici multivariati di classificazione (PCA-LDA e PLS-DA) al fine di individuare quello più appropriato. Per la discriminazione dei campioni in due classi si è scelto un valore soglia pari a 2 ?g/kg di OTA per il frumento e a 400 µg/kg di DON per la crusca di frumento, entrambi ben al di sotto dei tenori massimi ammissibili. Ciascun modello è stato sviluppato utilizzando il 70% circa dei campioni del set e validato sul restante 30%. A seconda dell'intervallo spettrale considerato (FT-NIR e FT-MIR) e dei due approcci statistici impiegati, nel caso dell'OTA si è ottenuta in validazione (predizione) una discriminazione totale (DT) fino al 96%, con un tasso di "falsi negativi" (FC) e di "falsi sospetti" (FNC) entrambi fino al 6%. Similmente, nel caso del DON si è ottenuta una DT fino al 91%, con FC fino all'8% e FNC fino al 27%.