Ανάπτυξη αναλυτικών μεθόδων με βάση τη φασματοσκοπία NMR για την ανίχνευση νοθείας ραφιναρισμένου ελαιολάδου με ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο, τον ποσοτικό προσδιορισμό CIS-TRANS λιπαρών οξέων σε λίπη και έλαια και συστατικών της ρίγανης με φαρμακολογικές ιδιότητες

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2011 (EN)
Development of analytical methods, based on NMR spectroscopy for the detection of refined olive oi adulteration with refined hazelnut oil, quantitative determination of CIS- and TRANS components in lipids and oil by 1H NMR spectroscopy at low magnetic fields, and derermination of phenolic compounds and triterpenic acids in oregano growing wild in Greece by employing 31P NMR spectroscopy
Ανάπτυξη αναλυτικών μεθόδων με βάση τη φασματοσκοπία NMR για την ανίχνευση νοθείας ραφιναρισμένου ελαιολάδου με ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο, τον ποσοτικό προσδιορισμό CIS-TRANS λιπαρών οξέων σε λίπη και έλαια και συστατικών της ρίγανης με φαρμακολογικές ιδιότητες

Αγιομυργιανάκη, Αλεξάνδρα

Η παρούσα διατριβή αναφέρεται στην ανάπτυξη και εφαρμογή νέων αναλυτικών μεθόδων, οι οποίες στηρίζονται στη φασματοσκοπία NMR, για τον ποσοτικό προσδιορισμό ήσσονων συστατικών στη ρίγανη, την ανίχνευση νοθείας ραφιναρισμένου ελαιολάδου με ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο και τον ποσοτικό προσδιορισμό λιπαρών οξέων cis και trans σε λίπη και έλαια. Η πρώτη αναλυτική μέθοδος στηρίχθηκε στη φωσφιτυλίωση των υδροξυλίων των φαινολικών ενώσεων και των τριτερπενικών οξέων της ρίγανης με το κατάλληλο αντιδραστήριο φωσφόρου και στην ανίχνευση των φωσφιτυλιωμένων παραγώγων με τη φασματοσκοπία 31P NMR. Η ανάλυση των φασμάτων έγινε με βάση τις φασματικές παραμέτρους πρότυπων φαινολικών ενώσεων, οι οποίες προσδιορίστηκαν στην παρούσα εργασία. Για την ανάθεση των κορυφών στις πρότυπες ενώσεις με περισσότερες από μια υδροξυλικές ομάδες χρησιμοποιήθηκε συνδυασμός μονοδιάστατης (1H, 331P) και δισδιάστατης (1H,1H-gCOSY,31P,1H-HMQC) φασματοσκοπίας NMR. Με την τεχνική αυτή ανιχνεύτηκαν και προσδιορίστηκαν ποσοτικά οι φαινολικές ενώσεις βενζυλική αλκοόλη, θυμόλη, καρβακρόλη, βορνεόλη, cis-3-εξεν-1-όλη, φερουλικό οξύ, χλωρογενικό οξύ, ροσμαρινικό οξύ, απιγενίνη, ταξιφολίνη, ναριγνενίνη, εριοδικτυόλη και τα τριτερπενικά οξέα ουρσολικό και ολεανολικό. Στη δεύτερη αναλυτική μέθοδο η φασματοσκοπία NMR εφαρμόστηκε για την ανίχνευση νοθείας ραφιναρισμένου ελαιολάδου με ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο. Τα λιπαρά οξέα και ο αριθμός ιωδίου προσδιορίστηκαν με τη φασματοσκοπία 1H NMR, ενώ η φασματοσκοπία 31P NMR χρησιμοποιήθηκε για τον ποσοτικό προσδιορισμό των ήσσονων συστατικών όπως οι φαινολικές ενώσεις, οι διακυλογλυκερόλες, οι στερόλες και τα ελεύθερα λιπαρά οξέα. Η ταξινόμηση των ελαίων με βάση την περιεκτικότητά τους σε λιπαρά οξέα και τη συγκέντρωση των ήσσονων συστατικών, επετεύχθη με χρήση της κανονικής ανάλυσης διακριτότητας (CDA) και των δυαδικών δένδρων ταξινόμησης (CBTs). Και με τις δύο στατιστικές μεθόδους πραγματοποιήθηκε καλός διαχωρισμός μεταξύ των ραφιναρισμένων ελαιολάδων και ραφιναρισμένων φουντουκελαίων. Διαφορετικά μίγματα των δύο προαναφερθέντων ελαίων παρασκευάστηκαν και αναλύθηκαν με τη φασματοσκοπία 1H και 31P NMR. Εφαρμογή των στατιστικών μεθόδων CDA και CBTs στα αποτελέσματα NMR επέτρεψε την ανίχνευση νοθείας ραφιναρισμένου ελαιολάδου με ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο σε ποσοστό μικρότερο από 5%. Η τρίτη αναλυτική μέθοδος αξιοποίησε τη μεθοδολογία των μετατοπιζόντων ανιδραστηρίων για τη διάκριση ακόρεστων λιπαρών οξέων cis και trans σε λίπη και έλαια. Ο διαφορετικός τρόπος σχηματισμού συμπλόκων των ιόντων αργύρου (με τη μορφή μετατοπίζοντος αντιδραστηρίου AgFOD) με διπλούς δεσμούς, cis και trans, επέτρεψε το διαχωρισμό των σημάτων που αντιστοιχούν στα αλλυλικά και ολεφινικά πρωτόνια των ακόρεστων λιπαρών οξέων στο φάσμα 1H NMR. Ιδιαίτερη σημασία αποκτά το γεγονός ότι το πείραμα έγινε σε φασματογράφο χαμηλής συχνότητας (300MHz). Η εφαρμογή της μεθοδολογίας έγινε σε μίγματα cis και trans μεθυλεστέρων καθώς και σε μίγματα ακόρεστων τριακυλογλυκερολών. Με προσεκτική ολοκλήρωση των κατάλληλων κορυφών στο ποσοτικό φάσμα 1H NMR επετεύχθη ο προσδιορισμός των συγκεντρώσεων των συστατικών των μιγμάτων. Τα αποτελέσματα συμφώνησαν με τις πραγματικές συγκεντρώσεις. Η μεθοδολογία 1H NMR επικυρώθηκε με τη χρήση πρότυπων δειγμάτων τα οποία περιείχαν κορεσμένα, μονοακόρεστα cis και trans και πολυακόρεστα cis λιπαρά οξέα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις. Η ταχύτητα ανάλυσης και το χαμηλό κόστος της συγκεκριμένης μεθοδολογίας ευνοούν την εφαρμογή της στη διατροφική επισήμανση τροφίμων που περιέχουν λίπη. (EL)
The present study refers to the development of analytical methods, based on nmr spectroscopy, for the detection of refined olive oil adulteration with refined hazelnut oil, the quantitative determination of cis and trans components in lipids and oil by 1h nmr spectroscopy at low magnetic fields, and the determination of phenolic compounds and triterpenic acids in oregano growing wild in greece by employing 31P NMR spectroscopy. The first analytical method was based on the phosphitylation of hydroxyl groups of phenolic compounds and triterpenic acids present in oregano with the appropriate phosphorus reagent and the subsequent detection of the phosphitylated compounds by employing 31P NMR spectroscopy. The analysis was based on spectral parameters of model compounds, determined in the present study. 1D (1H, 31P) and 2D (1H,1H-gCOSY, 31P,1H-HMQC) NMR spectroscopy was utilised for the assignment of model compounds with more than one hydroxyl groups. The present methodology was able to detect and determine quantitatively the triterpenic acids oleanolilc and ursolic as well as the following phenolic compounds: benzyl alcohol, borneol, carvacrol, thymol, ferulic acid, rosmarinic acid, chlorogenic acid, apigenin, naringenin, taxifolin, eriodictyol and cis-3-hexen-1-ol. In the second analytical method, NMR spectroscopy was employed for the detection of adulteration of refined olive oil with refined hazelnut oil. Fatty acids and iodine number were determined by 1H NMR, whereas 31P NMR was used for the quantification of minor compounds including phenolic compounds, diacylglycerols, sterols, and free fatty acids (free acidity). Classification of the refined oils based on their fatty acids content and the concentration of their minor compounds was achieved by using the forward stepwise canonical discriminant analysis (CDA) and the classification binary trees (CBTs). Both methods provided good discrimination between the refined hazelnut and olive oils. Different admixtures of refined olive oils with refined hazelnut oils were prepared and analyzed by 1H NMR and 31P NMR spectroscopy. Subsequent application of CDA to the NMR data allowed the detection of the presence of refined hazelnut oils in refined olive oils at percentages higher than 5%. Application of the non-linear classification method of the binary trees offered better possibilities of measuring adulteration of the refined olive oils at a lower limit of detection than that obtained by the CDA method. The third analytical method exploited, the methodology of shift reagents for the distinction of cis and trans unsaturation in oils and fats. The differential binding of silver ions (in the form of AgFOD) to cis and trans double bonds allowed the separation of the allylic and olefinic proton signals in the 1H NMR spectra of mixtures of cis and trans methyl esters of aliphatic acids and unsaturated triacylglycerol mixtures at low frequency spectrometers (300 MHz). Careful integration of the appropriate proton resonances in the recorded quantitative 1H NMR spectra afforded percentage concentrations in very good agreement with the actual values. This 1H NMR methodology was validated by analyzing AOCS Laboratory Proficiency Program GC samples containing various percentages of saturated, cis-mono unsaturated, and cis-polyunsaturated fat as well as trans content. This fast and relatively low-cost NMR methodology could be used on line for obtaining nutrition labeling compositional data (NLCD) required for fat-containing food products (EN)

Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
text

ρίγανη
ραφιναρισμένο ελαιόλαδο
λίπη και έλαια
πολυφαινόλες
polyphenols
cis/trans double bonds
πολυπαραμετρική στατιστική ανάλυση
1D/2D NMR
τριτερπενικά οξέα
ραφιναρισμένο φουντουκέλαιο
AgFOD
νοθεία
nutritional labeling of food products
cis/trans διπλοί δεσμοί
fats and oils
διατροφική επισήμανση τροφίμων
multivariate statistical analysis

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

Greek

2011-10-31


Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Διδακτορικές διατριβές



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)