Forscher verwenden KI, um die Herkunft von EVOO zu identifizieren

Ein neuer Weg, um die Echtheit zu bestimmen Natives Olivenöl extra wurde von einer Gruppe von Forschern in Italien entwickelt.

Ihr Studie, veröffentlicht von Food Chemistry, beschreibt eine Methode, die das Training künstlicher Intelligenz beinhaltet, um die Herkunft eines nativen Olivenöls extra zu identifizieren phenolische Verbindungen und Sterole.

Die Forscher verwendeten natives Olivenöl extra Taggiasca Ligure aus Ligurien im Nordwesten Italiens.

"Dennoch könnte die von uns angewandte Methodik auf jedes andere native Olivenöl extra, auf jede Sorte, in jeder Region angewendet werden “, Luigi Lucini, Forscher an der Abteilung für nachhaltige Lebensmittelprozesse an der Università Cattolica del Sacro Cuore und Mitautor des studieren, erzählt Olive Oil Times.

Haupttreiber für die Entwicklung war die Verbreitung der in der Region heimischen Taggiasca-Olive in andere Länder. Daher hielten es die Forscher für wichtig, sortenreine Taggiasca-Arten aus Ligurien identifizieren und kennzeichnen zu können.

"Ich habe gehört, dass die Taggiasca-Sorte im Ausland gepflanzt wird, beispielsweise in Griechenland“, sagte Lucini. ​"Wenn wir über Wein sprechen, sind wir an den Begriff Terroir gewöhnt. Die Verbindung zwischen nativem Olivenöl extra und dem Herkunftsgebiet ist jedoch eine reale Sache und impliziert spezifische Qualitätsmerkmale.“

In der Studie sagten die Forscher, sie könnten lokal produzierte Taggiasca Ligure-Olivenöle zu 100 Prozent richtig identifizieren.

"Wir haben vier Jahre an dem Projekt gearbeitet, und das letzte Jahr wurde vollständig damit verbracht, das System zu trainieren und die Effizienz der Methode zu überprüfen“, sagte Lucini.

Das Forschungsteam verglich die neue Methode mit dem von Smartphone-Herstellern weit verbreiteten Authentizitätstool FaceID.

"Dieses System lernt, verschiedene Winkel eines bestimmten Gesichts zu erkennen, um den Zugriff auf das Gerät zu autorisieren“, sagte Lucini. ​"Unsere Methode tut dasselbe; Anstelle von somatischen Parametern erkennt es chemische Parameter und kann so die Herkunft des Produkts authentifizieren.“

Die Forscher begannen das Projekt mit dem Aufbau eines robusten Datensatzes mit 408 Proben von nativem Olivenöl extra aus Taggiasca Ligure, die in drei Erntezeiten gesammelt wurden. In Zusammenarbeit mit lokalen Erzeugergemeinschaften beschrifteten sie jede Probe mit Koordinaten.

Mithilfe von Metabolomics, dem chemischen Fingerabdruck eines bestimmten zellulären Prozesses, konnten die Forscher auch Tausende verschiedener Verbindungen identifizieren, von denen Dutzende nur in lokal produziertem Taggiasca Ligure-Olivenöl vorkommen.

"Cholesterin-Derivate und Phenole (Tyrosole, Oleuropeine, Stilbene, Lignane, Phenolsäuren und Flavonoide) waren laut Statistik die besten Marker“, schrieben die Forscher. ​"Unsere Ergebnisse stärken das Konzept von ​'Terroir' für natives Olivenöl extra und weisen darauf hin, dass die Profilierung von Sterolen und Phenolen die Integrität von nativem Olivenöl extra unterstützen kann, wenn eine angemessene Datenverarbeitung angewendet wird.

"Der Gehalt an nativem Olivenöl extra variiert von Saison zu Saison“, fügte Lucini hinzu. ​"Besonders in Ligurien, wo Olivenbäume auf Meereshöhe wachsen und andere nur wenige Kilometer entfernt auf Hunderten von Metern gedeihen.“

"Unterschiede könnten auch vom Wetter oder den Anbautechniken herrühren“, sagte er. ​"Aus diesem Grund haben wir Daten zu verschiedenen Jahreszeiten gesammelt, um genau die Marker zu bestimmen, die wir brauchen.“

Sobald der Datensatz erstellt war, wurden künstliche neuronale Netze darauf trainiert, natives Olivenöl extra aus Taggiasca Ligure zu identifizieren, und eingesetzt, um die Echtheit von als solche gekennzeichneten Ölen zu bestimmen.

Die Forscher sagten, der Datensatz sollte flexibel genug sein, um festzustellen, ob lokal produzierte Mischungen, einschließlich derjenigen, die behaupten, die Taggiasca-Olive zu enthalten, dies wirklich tun.

"Genau wie das FaceID-Tool, das mich erkennt, selbst wenn ich eine Brille trage, macht unsere Methode dasselbe und ist angesichts von Olivenölmischungen nicht veraltet “, sagte Lucini. ​"Bei FaceD geschieht dies, weil das Tragen einer Brille kein bestimmender Parameter ist. Dasselbe gilt für unsere Methode.“

Um das System zu testen, testeten die Forscher gemischte Olivenölproben, bei denen Nicht-Taggiasca-Öle zwischen 5 und 60 Prozent der Mischung ausmachten. Frantoio war eines der verschiedenen Olivenöle, die in den Mischungen verwendet wurden.

"Der Grund, warum wir uns für die Sorte Frantoio entschieden haben, ist die große Ähnlichkeit ihrer Genetik mit der Sorte Taggiasca, die vom selben Olivenbaum wie Frantoio abstammt“, sagte Lucini. ​"Das liegt daran, dass Mönche die Olivenbäume im Mittelalter adoptierten und sich die Sorten von dort entwickelten.“

"Beide Sorten haben einen gemeinsamen Vorfahren, und wenn Sie gemeinsame genetische Analysen verwenden, sind die beiden Sorten praktisch nicht zu unterscheiden“, fügte er hinzu.

Die Forscher kamen jedoch zu dem Schluss, dass ihre künstliche Intelligenz bereit ist, natives Olivenöl extra aus Taggiasca Ligure außerhalb von Laborumgebungen zu identifizieren. Nun konzentrieren sich die nächsten Schritte des Forschungsteams auf Wein.

"Der Grund dafür ist, dass wir versuchen, an Produkten mit hohem Mehrwert zu arbeiten, die solch anspruchsvolle Arbeit rechtfertigen können“, sagte Lucini.

Aus diesem Grund ist das neue Verfahren hauptsächlich Produkten mit a vorbehalten Geschützte geografische Angabe (g.g.A.) bzw Geschützte Ursprungsbezeichnung (PDO) Zertifizierung der Europäischen Union.

Italien rühmt sich 49 native Olivenöle extra mit g.U. oder g.g.A Zertifizierung, wobei in den kommenden Jahren mehrere weitere Kandidaten mit eigenen geografischen Indikatoren suchen werden.

"Natives Olivenöl extra ist eines der Lebensmittel, die am stärksten von Betrug betroffen sind “, sagte Marco Trevisan, Forschungskoordinator und Professor für Lebensmittelchemie an der Università Cattolica del Sacro Cuore.

"Und es gilt noch mehr für geschützte Produkte wie Taggiasca Ligure, für die die Verbraucher bereit sind, mehr Geld auszugeben“, schloss er. ​"Unsere Arbeit… ist ein relevanter Schritt zum Schutz von PDOs.“