Differentiation of botanical and geographical origin of greek olive oil samples using instrumental analysis and chemometrics (Doctoral thesis)

Κοσμά, Ιωάννα Σ.


The aim of the present study was the differentiation and classification of Greek olive oil samples according to cultivar and geographical origin. A total of 247 of olive oil samples were collected during the periods 2012-2013 and 2013-2014, belonging to eleven Greek cultivars, i.e. Ladolias Kerkyras, Adramitiani, Kolovi, Hondrolia, Koutsourelia, Manaki, Athinolia and Koroneiki, while the characteristics of Elia Samothraki, Topiki Makris and Galano were studied for the first time. The Koroneiki cultivar, as the most widespread in Greece, was also studied in terms of geographical origin determination, as samples from four regions, including the two main olive-growing regions (Messinia, Heraklion of Crete, Laconia and Etoloakarnania), were collected for this purpose.In each sample, physicochemical parameters of quality [acidity, peroxide value, absorption coefficients] were determined initially mainly for classification purposes of samples. Color measurement with the HunterLab colorimeter, determination of total phenolic content, fatty acid and squalene content, triglyceride composition and semi-quantitative determination of volatile compounds was subsequently carried out. All the results were statistically treated using MANOVA-LDA and initially led to the grouping of the olive oil samples (groups A-Ladolia Kerkyras, Adramitiani, Galano, Elia Samothrakis, Koroneiki Messinias, Athinolia- and B-Topiki Makris, Kolovi, Manaki, Hontrolia, Koutsourelia- for the Botanical Differentiation and Group C for the Geographical Differentiation of the Koroneiki cultivar).For Group A the statistical treatment of the volatile compound data showed a correct classification rate of 89%, 93.7% based on fatty acids and 90.6%based on triglycerides. Similarly, for group B 81.1% was correctly classified based on volatile compounds, 90.8% based on fatty acids and 85.1%based on triglycerides. Finally, for group C the correct classification rate was 79.7% based on volatiles, 64.9% based on fatty acids and 62.2% based on triglycerides.In addition, it was observed that the combination of more than one analytical parameter significantly increased the rate of classification. The highest rates for groups A and B were achieved with the combination of fatty acids-color-squalene (97.6% and 97.3%, respectively) and for group C with the combination of color-volatile components (87.8%).Finally, the statistical treatment of combinations of analytical parameters which involved the volatile compounds, showed a greater aggregation of the samples in the respective cultivar-region categories.
Institution and School/Department of submitter: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Subject classification: Βοτανική
Keywords: Βοτανική,Γεωγραφική διαφοροποίηση,Ελαιόλαδο,Ενόργανη ανάλυση,Χημειομετρία,Botanical,Geographical differentiation,Olive oil,Instrumental analysis,Chemometrics
URI: http://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/29224
Item type: doctoralThesis
Subject classification: Βοτανική
Submission Date: 2018-11-27T09:57:01Z
Item language: el
Item access scheme: free
Institution and School/Department of submitter: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Publication date: 2018
Bibliographic citation: Βιβλιογραφία: σ. 219-231
Abstract: Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο χαρακτηρισμός και η ταξινόμηση δειγμάτων Ελληνικών ελαιόλαδων σύμφωνα με την ποικιλία και τη γεωγραφική προέλευση. Συγκεκριμένα, συνολικά 247 δείγματα ελαιολάδου συλλέχθηκαν τις περιόδους 2012-2013 και 2013-2014, τα οποία ανήκαν σε έντεκα Ελληνικές ποικιλίες, Λαδολιά Κερκύρας, Αδραμιτιανή, Κολοβή, Χοντρολιά, Κουτσουρελιά, Μανάκι, Αθηνολιά και Κορωνέικη αλλά και Ελιά Σαμοθράκης, Τοπική Μάκρης και Γαλανό, τα χαρακτηριστικά των οποίων μελετώνται για πρώτη φορά. Η ποικιλία Κορωνέικη, ως η πλέον διαδεδομένη ποικιλία στην Ελλάδα, μελετήθηκε και ως προς τη γεωγραφική προέλευση. Για το σκοπό αυτό συλλέχθηκαν δείγματα από τέσσερις περιοχές συμπεριλαμβανομένων και των δυο κύριων ελαιοπαραγωγικών περιοχών (Μεσσηνία, Ηράκλειο Κρήτης, Λακωνία και Αιτωλοακαρνανία). Σε κάθε δείγμα προσδιορίστηκαν αρχικά οι φυσικοχημικές παράμετροι ποιότητας-οξύτητα, αριθμός υπεροξειδίων, συντελεστές απορρόφησης-με σκοπό κυρίως την κατάταξη των δειγμάτων. Ακολούθησαν, αντικειμενική μέτρηση χρώματος με το χρωματόμετρο HunterLab, προσδιορισμός του συνολικού φαινολικού περιεχομένου, προσδιορισμός της σύστασης των λιπαρών οξέων και του σκουαλένιου, προσδιορισμός της σύστασης των τριγλυκεριδίων και ημι-ποσοτικός προσδιορισμός των πτητικών συστατικών. Το σύνολο των αποτελεσμάτων επεξεργάστηκε στατιστικά (MANOVA-LDA) και αρχικά οδήγησε στην ομαδοποίηση των δειγμάτων ελαιολάδου όπου στη συνέχεια εξετάστηκαν χωριστά (Ομάδα Α – Λαδολιά Κερκύρας, Γαλανό, Αδραμιτιανή, Ελιά Σαμοθράκης και Αθηνολιά, Ομάδα Β – Χοντρολιά, Κουτσουρελιά, Κολοβή, Τοπική Μάκρης και Μανάκι) για το Βοτανικό Διαχωρισμό των έντεκα ποικιλιών και Ομάδα Γ (για το Γεωγραφικό Διαχωρισμό της ποικιλίας Κορωνέικη). Για την Ομάδα Α των ελαιολάδων η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων των πτητικών συστατικών έδειξε ότι το 89% του συνόλου των παρατηρήσεων κατατάχθηκε σωστά με τη μέθοδο της ενδοεπικύρωσης, με βάση τα λιπαρά οξέα το 93,7% και με βάση τα τριγλυκερίδια το 90,6%. Ομοίως, για την Ομάδα Β με βάση τα πτητικά συστατικά το 81,1% κατατάχθηκε σωστά, με βάση τα λιπαρά οξέα το 90,8% και με βάση τα τριγλυκερίδια το 85,1%. Τέλος, για την Ομάδα Γ η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων των πτητικών συστατικών έδειξε ότι το 79,7% του συνόλου των παρατηρήσεων κατατάχθηκε σωστά, ενώ με βάση τα λιπαρά οξέα και τα τριγλυκερίδια το 64,9% και 62,2%, αντίστοιχα. Επιπλέον, παρατηρήθηκε ότι ο συνδυασμός περισσοτέρων της μιας αναλυτικών παραμέτρων αύξησε σημαντικά το ποσοστό διαφοροποίησης τόσο με τη μέθοδο της αντικατάστασης όσο και με την μέθοδο της ενδοεπικύρωσης. Το υψηλότερο ποσοστό διαφοροποίησης για τις Ομάδες Α και Β επιτεύχθηκε με τον συνδυασμό λιπαρών οξέων-χρώματος-σκουαλένιου (97,6% και 97,3%, αντίστοιχα) και για την Ομάδα Γ με τον συνδυασμό πτητικών συστατικών-χρώματος (87,8%). Τέλος, κατά τη στατιστική επεξεργασία συνδυασμών αναλυτικών παραμέτρων που συμμετείχαν τα πτητικά συστατικά παρατηρήθηκε μεγαλύτερη συσπείρωση των δειγμάτων στις αντίστοιχες ποικιλίες-περιοχές.
The aim of the present study was the differentiation and classification of Greek olive oil samples according to cultivar and geographical origin. A total of 247 of olive oil samples were collected during the periods 2012-2013 and 2013-2014, belonging to eleven Greek cultivars, i.e. Ladolias Kerkyras, Adramitiani, Kolovi, Hondrolia, Koutsourelia, Manaki, Athinolia and Koroneiki, while the characteristics of Elia Samothraki, Topiki Makris and Galano were studied for the first time. The Koroneiki cultivar, as the most widespread in Greece, was also studied in terms of geographical origin determination, as samples from four regions, including the two main olive-growing regions (Messinia, Heraklion of Crete, Laconia and Etoloakarnania), were collected for this purpose.In each sample, physicochemical parameters of quality [acidity, peroxide value, absorption coefficients] were determined initially mainly for classification purposes of samples. Color measurement with the HunterLab colorimeter, determination of total phenolic content, fatty acid and squalene content, triglyceride composition and semi-quantitative determination of volatile compounds was subsequently carried out. All the results were statistically treated using MANOVA-LDA and initially led to the grouping of the olive oil samples (groups A-Ladolia Kerkyras, Adramitiani, Galano, Elia Samothrakis, Koroneiki Messinias, Athinolia- and B-Topiki Makris, Kolovi, Manaki, Hontrolia, Koutsourelia- for the Botanical Differentiation and Group C for the Geographical Differentiation of the Koroneiki cultivar).For Group A the statistical treatment of the volatile compound data showed a correct classification rate of 89%, 93.7% based on fatty acids and 90.6%based on triglycerides. Similarly, for group B 81.1% was correctly classified based on volatile compounds, 90.8% based on fatty acids and 85.1%based on triglycerides. Finally, for group C the correct classification rate was 79.7% based on volatiles, 64.9% based on fatty acids and 62.2% based on triglycerides.In addition, it was observed that the combination of more than one analytical parameter significantly increased the rate of classification. The highest rates for groups A and B were achieved with the combination of fatty acids-color-squalene (97.6% and 97.3%, respectively) and for group C with the combination of color-volatile components (87.8%).Finally, the statistical treatment of combinations of analytical parameters which involved the volatile compounds, showed a greater aggregation of the samples in the respective cultivar-region categories.
Advisor name: Μπαδέκα, Αναστασία
Examining committee: Μπαδέκα, Αναστασία
Κοντομηνάς, Μιχαήλ
Βλεσσίδης, Αθανάσιος
Κανελλάκη, Μαρία
Καραθάνος, Βάιος
Μπεκατώρου, Αργυρώ
Προεστός, Χαράλαμπος
Publishing department/division: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Publishing institution: uoi
Number of pages: 231 σ.
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Δ.Δ. ΚΟΣΜΑ ΙΩΑΝΝΑ Σ. 2018.pdf5.19 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy



 Please use this identifier to cite or link to this item:
http://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/29224
  This item is a favorite for 0 people.

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.