Cultivar classification of Apulian olive oils: Use of artificial neural networks for comparing NMR, NIR and merceological data.

Journal: Food chemistry
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Abstract

The development of an efficient and accurate method for extra-virgin olive oils cultivar and origin authentication is complicated by the broad range of variables (e.g., multiplicity of varieties, pedo-climatic aspects, production and storage conditions) influencing their properties. In this study, artificial neural networks (ANNs) were applied on several analytical datasets, namely standard merceological parameters, near-infra red data and H nuclear magnetic resonance (NMR) fingerprints, obtained on mono-cultivar olive oils of four representative Apulian varieties (Coratina, Ogliarola, Cima di Mola, Peranzana). We analyzed 888 samples produced at a laboratory-scale during two crop years from 444 plants, whose variety was genetically ascertained, and on 17 industrially produced samples. ANN models based on NMR data showed the highest capability to classify cultivars (in some cases, accuracy>99%), independently on the olive oil production process and year; hence, the NMR data resulted to be the most informative variables about the cultivars.

Authors

  • Giulio Binetti
    Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari, Via E. Orabona, 4, 70125 Bari, Italy. Electronic address: giulio.binetti@poliba.it.
  • Laura Del Coco
    Dipartimento di Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Università del Salento, Prov.le Lecce-Monteroni, 73100 Lecce, Italy. Electronic address: laura.delcoco@unisalento.it.
  • Rosa Ragone
    Consorzio C.A.R.S.O., Università di Bari, Strada Provinciale Casamassima Km 3, 70010 Valenzano (Bari), Italy. Electronic address: rosaragone@yahoo.it.
  • Samanta Zelasco
    Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'Analisi dell'Economia Agraria-Centro di ricerca per l'Olivicoltura e l'Industria Olearia, Contrada Li Rocchi, 87036 Rende (Cosenza), Italy. Electronic address: samanta.zelasco@crea.gov.it.
  • Enzo Perri
    Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'Analisi dell'Economia Agraria-Centro di ricerca per l'Olivicoltura e l'Industria Olearia, Contrada Li Rocchi, 87036 Rende (Cosenza), Italy. Electronic address: enzo.perri@crea.gov.it.
  • Cinzia Montemurro
    Dipartimento di Biologia e Chimica Agro-Forestale ed Ambientale, Sezione di Genetica e Miglioramento, Università di Bari, via Amendola 165/a, 70126 Bari, Italy. Electronic address: cinzia.montemurro@uniba.it.
  • Raffaele Valentini
    Oliveti Terra di Bari O.P. Olivicoli Soc. Coop. Agricola, 6/A, Via Brigata 6/A, 70124 Bari, Italy. Electronic address: agrivalent@libero.it.
  • David Naso
    Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari, Via E. Orabona, 4, 70125 Bari, Italy. Electronic address: david.naso@poliba.it.
  • Francesco Paolo Fanizzi
    Dipartimento di Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Università del Salento, Prov.le Lecce-Monteroni, 73100 Lecce, Italy. Electronic address: fp.fanizzi@unisalento.it.
  • Francesco Paolo Schena
    Consorzio C.A.R.S.O., Università di Bari, Strada Provinciale Casamassima Km 3, 70010 Valenzano (Bari), Italy. Electronic address: paolo.schena@uniba.it.