Έλεγχος ποιότητας και αξιοποίηση του πλούσιου σε ενώσεις με αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση αιθερίου ελαίου της δάφνης (Laurus nobilis, L) στη βιομηχανία της επιτραπέζιας ελιάς

2021 ◽  
Author(s):  
Μαρία Παπαποστόλου
Keyword(s):  
Pearson Correlation ◽  
Laurus Nobilis ◽  
Ft Ir

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελείται από τρεις ενότητες. Η Ενότητα Α είναι αφιερωμένη στον ποιοτικό έλεγχο του αιθερίου ελαίου (ΑΕ) φύλλων δάφνης. Στην Ενότητα Β, διερευνήθηκε η δραστικότητα της μεθυλοευγενόλης και της ευγενόλης, που είναι φαινυλοπροπενικά παράγωγα, ως προς την πιθανή συνεισφορά τους στις αντιοξειδωτικές ιδιότητες του εν λόγω ΑΕ με χρησιμοποίηση της δοκιμής της DPPH•. Στην Ενότητα Γ, το ΑΕ της δάφνης μαζί με άλλα, από φυτά της ελληνικής χλωρίδας, ενσωματώθηκαν σε παρθένο ελαιόλαδο (VOO) και στη συνέχεια το αρωματισμένο VOO χρησιμοποιήθηκε για τη συντήρηση πράσινης επιτραπέζιας ελιάς ποικιλίας Χαλκιδική με μειωμένη περιεκτικότητα σε Na. Ενότητα Α. Τα τελευταία χρόνια, η μη στοχευμένη (untargeted) προσέγγιση για την εξεύρεση του “αποτυπώματος” φυτικών εκχυλισμάτων με χρήση της φασματοσκοπίας μετασχηματισμού Fourier (FT-IR) γίνεται ολοένα και πιο δημοφιλής. Θεωρείται εναλλακτικός τρόπος των κλασσικών μεθόδων που βασίζονται στην αέρια χρωματογραφία, επειδή επιτρέπει τη γρήγορη, πράσινη, μη καταστροφική και οικονομικά αποδοτική αξιολόγηση της ποιότητας των ΑΕ από μεμονωμένα φυτικά είδη. Δεδομένου ότι οι σχετικές μελέτες για το ΑΕ του φυτού Laurus nobilis L. (δάφνη) είναι περιορισμένες, κρίθηκε σκόπιμη η διερεύνηση της διαγνωστικής ικανότητας του “FT-IR αποτυπώματός” του προκειμένου να αξιολογηθεί η βοτανική προέλευση αυτού. Στο πλαίσιο αυτό, αξιοποιήθηκε ένα σύνολο φασματοσκοπικών δεδομένων αναφοράς ΑΕ δάφνης (n = 97), που περιλάμβανε σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την υπάρχουσα ενδο-ειδική διακύμανση. Τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε προεπεξεργασία και PCA. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν, με σκοπό την εξαγωγή ενός μοντέλου μίας τάξης μέσω της μεθοδολογίας soft independent modelling class analogy (SIMCA). Η επικύρωση του μοντέλου πραγματοποιήθηκε με μία σειρά εμπορικών ΑΕ δάφνης και άλλων ΑΕ, με άγνωστο ιστορικό παραγωγής. Η διαγνωστική αξία των φασματικών ζωνών στα 3.060, 1.380-1.360, 1.150 και 1.138 cm-1 αξιολογήθηκε με χρησιμοποίηση GC-FID και GC-MS δεδομένων. Τα ευρήματα υποστηρίζουν τη θεώρηση της FT-IR τεχνικής ως μίας πράσινης αναλυτικής τεχνικής για τον ποιοτικό έλεγχο αυτών των πολύτιμων προϊόντων που η ταυτότητά τους παραποιείται συχνά ή που νοθεύονται. Η συνεχής αξιολόγηση της απόδοσης του μοντέλου μέσω της απόκτησης νέων αυθεντικών ΑΕ δάφνης από διάφορες περιοχές κρίνεται απαραίτητη για τη διασφάλιση της εγκυρότητάς του στο χρόνο. Ενότητα Β. Λαμβάνοντας υπόψη: (α) την υψηλότερη συγκέντρωση της μεθυλοευγενόλης σε σύγκριση με αυτή της ευγενόλης στο ΑΕ δάφνης και (β) τα περιορισμένα πειραματικά δεδομένα για την ικανότητα δέσμευσης ελευθέρων ριζών από αυτό, πρότυπες σχετικές ενώσεις και αεριοχρωματογραφικώς χαρακτηρισμένα (GC-MS, GC-FID) ΑΕ δάφνης εξετάστηκαν ως προς την ικανότητά τους να δεσμεύουν τη DPPH•. Οι στατιστικές προσεγγίσεις που εφαρμόστηκαν, συντελεστής συσχέτισης Pearson (Pearson correlation) και πολυμεταβλητή ανάλυση παλινδρόμησης μερικών ελαχίστων τετραγώνων (PLS-R), ανέδειξαν τη θετική συνεισφορά και των δύο ενώσεων στη δραστικότητα του ΑΕ. Με βάση τα παραπάνω ευρήματα, η μεθυλοευγενόλη και η ευγενόλη ενδέχεται να εμφανίζουν αντιοξειδωτική δράση μέσω μηχανισμού δέσμευσης ελευθέρων ριζών λόγω απόδοσης αλλυλικού ατόμου υδρογόνου ή/και απόδοσης υδρογόνου της -ΟΗ ομάδας. Παρ 'όλα αυτά, είναι πιθανό άλλες να είναι οι κύριες οδοί για την εκδήλωση της αντιοξειδωτικής δράσης του συγκεκριμένου ΑΕ στα τρόφιμα και τα ποτά. Ενότητα Γ. Η αναδιαμόρφωση των διεργασιών για την παραγωγή ζυμούμενων προϊόντων σε άλμη είναι ένα πεδίο έρευνας με προκλήσεις. Στην κατεύθυνση της προσπάθειας για την καθιέρωση της επιτραπέζιας ελιάς ως υγιεινό τρόφιμο για όλες τις πληθυσμιακές ομάδες, κρίθηκε σκόπιμη η μελέτη της πιθανής αξιοποίησης αρωματισμένου με ΑΕ VOO, ως μέσο συντήρησης της πράσινης επιτραπέζιας ελιάς ποικιλίας Χαλκιδική, που έχει υποστεί μείωση της περιεκτικότητας σε Na. Για το σχεδιασμό του πειράματος και την αξιολόγηση των πειραματικών δεδομένων, αξιοποιήθηκε η μεθοδολογία επιφάνειας-απόκρισης. Ως ανεξάρτητες μεταβλητές ορίστηκαν οι συγκεντρώσεις των ΑΕ που χρησιμοποιήθηκαν (δάφνης, μελισσόχορτου, ρίγανης) και ο χρόνος αποθήκευσης σε συσκευασία υπό κενό. Μικροβιολογικές παράμετροι (πληθυσμός παθογόνων μικροοργανισμών και μικροοργανισμών που σχετίζονται με τη ζύμωση), παράμετροι χρώματος και η υφή της ελιάς, χρησίμευσαν ως εξαρτημένες μεταβλητές (αποκρίσεις). Τα μοντέλα που προέκυψαν έδειξαν ότι κάθε ΑΕ άσκησε στοχευμένη αντιμικροβιακή δράση για τη διατήρηση της μικροβιολογικής σταθερότητας του προϊόντος με μειωμένη αλατοπεριεκτικότητα. Ταυτόχρονα, τα σχετικά με την εμφάνιση χαρακτηριστικά φάνηκαν να διατηρούνται σε επιθυμητές τιμές. Το ΑΕ ρίγανης έδρασε ενάντια στα παθογόνα μικρόβια. Τα ΑΕ μελισσόχορτου και δάφνης βρέθηκαν να επιδρούν στον πληθυσμό των ζυμών. Τα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα για τη χρήση του αρωματισμένου VOO ως μέσο συντήρησης στην παραγωγή εξατομικευμένων συσκευασιών επιτραπέζιας ελιάς με μειωμένη περιεκτικότητα σε Na, μια πρακτική που μπορεί να ενισχύσει την καινοτόμο δραστηριότητα της τοπικής βιομηχανίας με αποτελεσματικό τρόπο. Η οργανοληπτική αξιολόγηση του προϊόντος έδειξε την ανάγκη εκπαίδευσης των καταναλωτών ως προς τα πλεονεκτήματα του νέου προϊόντος.

scholarly journals Diagnostic Potential of FT-IR Fingerprinting in Botanical Origin Evaluation of Laurus nobilis L. Essential Oil is Supported by GC-FID-MS Data

Molecules ◽  
2020 ◽  
Vol 25 (3) ◽  
pp. 583 ◽  
Author(s):  
Stella A. Ordoudi ◽  
Maria Papapostolou ◽  
Stella Kokkini ◽  
Maria Z. Tsimidou
Keyword(s):  
Model Performance ◽  
Principal Component ◽  
Cost Effective ◽  
Species Variation ◽  
Laurus Nobilis ◽  
Analytical Technique ◽  
Spectral Bands ◽  
Diagnostic Potential ◽  
Production History ◽  
Ft Ir

The last years, non-targeted fingerprinting by Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy has gained popularity as an alternative to classical gas chromatography (GC)-based methods because it may allow fast, green, non-destructive and cost-effective assessment of quality of essential oils (EOs) from single plant species. As the relevant studies for Laurus nobilis L. (bay laurel) EO are limited, the present one aimed at exploring the diagnostic potential of FT-IR fingerprinting for the identification of its botanical integrity. A reference spectroscopic dataset of 97 bay laurel EOs containing meaningful information about the intra-species variation was developed via principal component analysis (PCA). This dataset was used to train a one-class model via soft independent modelling class analogy (SIMCA). The model was challenged against commercial bay laurel and non-bay laurel EOs of non-traceable production history. Overall, the diagnostic importance of spectral bands at 3060, 1380–1360, 1150 and 1138 cm−1 was assessed using GC-FID-MS data. The findings support the introduction of FT-IR as a green analytical technique in the quality control of these often mislabeled and/or adulterated precious products. Continuous evaluation of the model performance against newly acquired authentic EOs from all producing regions is needed to ensure validity over time.

FT-IR microspectroscopic analysis of diseased white matter brain tissues

1995 ◽  
Vol 53 ◽  
pp. 968-969
Author(s):  
Steven M. Le Vine ◽  
David L. Wetzel
Keyword(s):  
White Matter ◽  
Gray Matter ◽  
Twitcher Mouse ◽  
Grid Pattern ◽  
Marked Contrast ◽  
Spatially Resolved ◽  
Ft Ir ◽  
Ir Microspectroscopy ◽  
Chemical Evidence

In situ FT-IR microspectroscopy has allowed spatially resolved interrogation of different parts of brain tissue. In previous work the spectrrscopic features of normal barin tissue were characterized. The white matter, gray matter and basal ganglia were mapped from appropriate peak area measurements from spectra obtained in a grid pattern. Bands prevalent in white matter were mostly associated with the lipid. These included 2927 and 1469 cm-1 due to CH2 as well as carbonyl at 1740 cm-1. Also 1235 and 1085 cm-1 due to phospholipid and galactocerebroside, respectively (Figs 1and2). Localized chemical changes in the white matter as a result of white matter diseases have been studied. This involved the documentation of localized chemical evidence of demyelination in shiverer mice in which the spectra of white matter lacked the marked contrast between it and gray matter exhibited in the white matter of normal mice (Fig. 3).The twitcher mouse, a model of Krabbe’s desease, was also studied. The purpose in this case was to look for a localized build-up of psychosine in the white matter caused by deficiencies in the enzyme responsible for its breakdown under normal conditions.

Ultra-spatially resolved synchrotron powered FT-IR microspectroscopy of individual cells of biological material

1995 ◽  
Vol 53 ◽  
pp. 884-885
Author(s):  
David L. Wetzel ◽  
John A. Reffner ◽  
Gwyn P. Williams
Keyword(s):  
Thermal Noise ◽  
Spot Size ◽  
Acquisition Time ◽  
Thermal Source ◽  
Signal To Noise ◽  
Spatially Resolved ◽  
Good Spatial Resolution ◽  
Small Spot ◽  
Ft Ir ◽  
Ir Microspectroscopy

Synchrotron radiation is 100 to 1000 times brighter than a thermal source such as a globar. It is not accompanied with thermal noise and it is highly directional and nondivergent. For these reasons, it is well suited for ultra-spatially resolved FT-IR microspectroscopy. In efforts to attain good spatial resolution in FT-IR microspectroscopy with a thermal source, a considerable fraction of the infrared beam focused onto the specimen is lost when projected remote apertures are used to achieve a small spot size. This is the case because of divergence in the beam from that source. Also the brightness is limited and it is necessary to compromise on the signal-to-noise or to expect a long acquisition time from coadding many scans. A synchrotron powered FT-IR Microspectrometer does not suffer from this effect. Since most of the unaperatured beam’s energy makes it through even a 12 × 12 μm aperture, that is a starting place for aperture dimension reduction.

FR-IR Molecular Microanalysis System

1990 ◽  
Vol 48 (2) ◽  
pp. 270-271
Author(s):  
John A. Reffner ◽  
William T. Wihlborg
Keyword(s):  
Fourier Transform ◽  
Fourier Transform Infrared ◽  
Integrated System ◽  
Morphological Examination ◽  
Fully Integrated ◽  
Ir Microscopy ◽  
Normal Functions ◽  
Infrared Microspectroscopy ◽  
Infrared Spectral ◽  
Ft Ir

The IRμs™ is the first fully integrated system for Fourier transform infrared (FT-IR) microscopy. FT-IR microscopy combines light microscopy for morphological examination with infrared spectroscopy for chemical identification of microscopic samples or domains. Because the IRμs system is a new tool for molecular microanalysis, its optical, mechanical and system design are described to illustrate the state of development of molecular microanalysis. Applications of infrared microspectroscopy are reviewed by Messerschmidt and Harthcock.Infrared spectral analysis of microscopic samples is not a new idea, it dates back to 1949, with the first commercial instrument being offered by Perkin-Elmer Co. Inc. in 1953. These early efforts showed promise but failed the test of practically. It was not until the advances in computer science were applied did infrared microspectroscopy emerge as a useful technique. Microscopes designed as accessories for Fourier transform infrared spectrometers have been commercially available since 1983. These accessory microscopes provide the best means for analytical spectroscopists to analyze microscopic samples, while not interfering with the FT-IR spectrometer’s normal functions.

Polarized microbeam FT-IR analysis of single fibers

1996 ◽  
Vol 54 ◽  
pp. 206-207
Author(s):  
Liling Cho ◽  
David L. Wetzel
Keyword(s):  
Molecular Orientation ◽  
Transition Point ◽  
Polymer Fibers ◽  
Single Fiber ◽  
Wire Grid ◽  
Polyester Fibers ◽  
Ft Ir ◽  
Ir Analysis ◽  
The Relationship ◽  
Wire Grid Polarizer

Polarized infrared microscopy has been used for forensic purposes to differentiate among polymer fibers. Dichroism can be used to compare and discriminate between different polyester fibers, including those composed of polyethylene terephthalate that are frequently encountered during criminal casework. In the fiber manufacturering process, fibers are drawn to develop molecular orientation and crystallinity. Macromolecular chains are oriented with respect to the long axis of the fiber. It is desirable to determine the relationship between the molecular orientation and stretching properties. This is particularly useful on a single fiber basis. Polarized spectroscopic differences observed from a single fiber are proposed to reveal the extent of molecular orientation within that single fiber. In the work presented, we compared the dichroic ratio between unstretched and stretched polyester fibers, and the transition point between the two forms of the same fiber. These techniques were applied to different polyester fibers. A fiber stretching device was fabricated for use on the instrument (IRμs, Spectra-Tech) stage. Tension was applied with a micrometer screw until a “neck” was produced in the stretched fiber. Spectra were obtained from an area of 24×48 μm. A wire-grid polarizer was used between the source and the sample.

Reliability of the Minimum Masking Level as Outcome Variable in Tinnitus Clinical Research

2020 ◽  
Vol 29 (3) ◽  
pp. 429-435
Author(s):  
Patricia C. Mancini ◽  
Richard S. Tyler ◽  
Hyung Jin Jun ◽  
Tang-Chuan Wang ◽  
Helena Ji ◽  
...  
Keyword(s):  
Standard Deviation ◽  
High Frequency ◽  
Pearson Correlation ◽  
Correlation Coefficients ◽  
Outcome Variable ◽  
Reliable Estimate ◽  
Moderate Correlation ◽  
Trained Subjects ◽  
The Relationship ◽  
Minimum Intensity

Purpose The minimum masking level (MML) is the minimum intensity of a stimulus required to just totally mask the tinnitus. Treatments aimed at reducing the tinnitus itself should attempt to measure the magnitude of the tinnitus. The objective of this study was to evaluate the reliability of the MML. Method Sample consisted of 59 tinnitus patients who reported stable tinnitus. We obtained MML measures on two visits, separated by about 2–3 weeks. We used two noise types: speech-shaped noise and high-frequency emphasis noise. We also investigated the relationship between the MML and tinnitus loudness estimates and the Tinnitus Handicap Questionnaire (THQ). Results There were differences across the different noise types. The within-session standard deviation averaged across subjects varied between 1.3 and 1.8 dB. Across the two sessions, the Pearson correlation coefficients, range was r = .84. There was a weak relationship between the dB SL MML and loudness, and between the MML and the THQ. A moderate correlation ( r = .44) was found between the THQ and loudness estimates. Conclusions We conclude that the dB SL MML can be a reliable estimate of tinnitus magnitude, with expected standard deviations in trained subjects of about 1.5 dB. It appears that the dB SL MML and loudness estimates are not closely related.

Pemanfaatan Cangkang Pensi (Corbicula Moltkiana) sebagai Bahan Penyerap Zat Warna Rhodamin B Dalam Larutan

2019 ◽  
Vol 2 (2) ◽  
Author(s):  
Rahmiana Zein ◽  
Mutia Khuratul Aini ◽  
Hermansyah Aziz
Keyword(s):  
Rhodamine B ◽  
Sem Analysis ◽  
Spectra Analysis ◽  
Biosorption Capacity ◽  
Biosorption Process ◽  
Langmuir Isotherm Model ◽  
Ft Ir ◽  
Cationic Exchange ◽  
Rhodamin B ◽  
Model Isotherm

Biosorpsi zat warna Rhodamine B menggunakan cangkang Pensi (Corbicula moltkiana) telah dikaji. Percobaan dilakukan dengan system batch guna memperoleh kondisi optimum biosorspi zat warna. Kapasitas biosorpsi zat warna pada pH 2 adalah 0.9958 mg/g, dengan konsentrasi larutan mula-mula 150 mg/L waktu kontak 105 menit, massa biosorben 0.1 g, ukuran partikel 32 µm dan temperature pengeringan biosorben pada 75oC. Model isotherm Langmuir menunjukkan bahwa proses penyerapan berlangsung secara kimia dan biosorpsi homogeny dari adsorbat (Rhodamine B) pada permukaan biosorben membentuk lapisan tunggal dengan nilai R2 0.9966. Analisis XRF menunjukkan bahwa penurunan kadar unsur logam pada cangkang Pensi membuktikan bahwa proses biosorpsi berlangsung dengan pertukaran kation. Hasil analisis spektrum FT-IR membuktikan adanya interaksi antaramolekul Rhodamin B dengan gugus fungsi pada cangkang Pensi. Analisis dengan SEM memperlihatkan bahwa pori-pori cangkang Pensi telah terisi penuh oleh molekul Rhodamin B. Kondisi optimum biosorpsi telah diaplikasikan pada limbah kerupuk merah dengan kapasitas penyerapan sebesar 0,2835 mg/g.   The biosorption of Rhodamine B dyes by Pensi (Corbicula moltkiana) shell has been investigated. The experiment was conducted in batch sistem in order to obtain the optimum conditions of dye biosorption. Biosorption capacity of dye was 0.9958 mg/g at pH 2, initial concentration 150 mg/L, contact time 105 minutes, biosorbent mass 0.1 gram, particle size 32 µ m and biosorbent drying temperature was at 75oC. The Langmuir Isotherm model showed chemisorption and homogeneous biosorption process of adsorbates onto the biosorbent surface formed monolayer dye molecules on the biosorbent surface with R2 value was 0.9966. XRF analysis showed that reduction of metals unsure quantity of pensi shell indicated biosorption process was occupied through cationic exchange. The result of FTIR spectra analysis indicated an interaction between Rhodamin B molecules and functional group of pensi shell. SEM analysis showed that the pensi shell pores were completely filled by Rhodamine B molecules. The optimum condition of biosorption has been aplicated in red chips wastewater industry with biosorption capacity was 0.2835 mg/g.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document