Research Article

A multivariate data approach for FTIR-ATR monitoring of virgin olive oils: Lipid structure during autoxidation

Une approche de données multivariées pour la surveillance FTIR-ATR des huiles d’olive vierges : structure des lipides au cours de l’autoxydation

¹ Cankiri Karatekin University, Faculty of Engineering, Department of Food Engineering, 18100 Cankiri, Turkey
² Cankiri Karatekin University, Faculty of Engineering, Department of Chemical Engineering, 18100 Cankiri, Turkey

^* Correspondence: a.emir.57@gmail.com

Received: 30 January 2019
Accepted: 3 October 2019

Abstract

In this study, fresh and 12 month stored virgin olive oils (VOOs) were monitored with Attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) as a quick, non-destructive and no chemical used method. Principal component analysis (PCA) chemometric procedure was used to discriminate those in terms of diversity parameters (cultivar and growing area of olives) and detect possible chemical differences on lipid structure at the end of storage time. In this way, analyses were carried on at the beginning of the storage time and were repeated at the end of the storage time. 1488–924 cm⁻¹ band gave the best (PC1: 98%) discrimination at the beginning of storage. It was also observed that symmetric and asymmetric stretching vibration of aldehydes, ketones, alcohols and hydroperoxides (3008, 2924, 1745 cm⁻¹) were found to be more intense at the end of the storage time. Moreover, 3080–2790 cm⁻¹ band gave the best (PC1: 96%) discrimination after 12 month expiry. In conclusion, FTIR spectroscopy was demonstrated to be a rapid tool with chemometric evaluation for accurate discrimination of olive oils based on cultivar and geographic origin.

Résumé

Dans cette étude, des huiles d’olive vierges (VOO) fraîches et stockées durant 12 mois ont été contrôlées par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier à réflexion totale atténuée (ATR-FTIR) en tant que méthode rapide, non destructive et sans produit chimique. Une procédure chimiométrique d’analyse en composantes principales (ACP) a été utilisée pour discriminer les paramètres de diversité (cultivar et zone de culture des olives) et détecter d’éventuelles différences chimiques sur la structure lipidique à la fin de la période de stockage. De cette manière, les analyses ont été effectuées au début de la durée de stockage et ont été répétées à la fin de la durée de stockage. La bande d’absorption 1488–924 cm⁻¹ a donné la meilleure discrimination (PC1 : 98 %) au début du stockage. Il a également été observé que les vibrations d’élongation symétriques et asymétriques des aldéhydes, des cétones, des alcools et des hydroperoxydes (3008, 2924, 1745 cm⁻¹) étaient plus intenses à la fin du temps de stockage. De plus, la bande 3080–2790 cm⁻¹ donnait la meilleure discrimination (PC1 : 96 %) après 12 mois d’expiration. En conclusion, la spectroscopie FTIR s’est révélée être un outil rapide d’évaluation chimiométrique permettant une discrimination précise des huiles d’olive en fonction du cultivar et de l’origine géographique.