I laboratori chimici delle dogane: nuove prospettive a tutela dei prodotti di qualità

Zedda ClaudiaDirezione Interregionale per il Piemonte e la Valle D’Aosta Laboratorio Chimico di Torino

La struttura dei Laboratori chimici dell’Agenzia delle Dogane

15 laboratoriAccreditamento ACCREDIA in conformità alla

norma UNI CEN ISO IEC 17025

Specializzazione merceologica e

territoriale

3

Clienti istituzionali

Guardia di FinanzaDogane

Laboratorio

4

Clienti esterni:

• Aziende• Piccoli produttori• Associazioni di categoria• Privati cittadini

Laboratorio

5

Servizi offerti sul mercato:

• Analisi di prodotti o merci• Corrispondenza a norme o disposizioni di

legge• Imposizione fiscale gravante sul prodotto

6

Modalità del contratto:

• Richiesta per singola prestazione;• Stipula di apposita convenzione.

Laboratorio chimico di Torino

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Prodotti sottoposti ad analisi:

• Vini e sottoprodotti della vinificazione

• Acquaviti• Vini aromatizzati• Bevande fermentate• Birre• Liquori• Alcoli

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• Zuccheri• Miele• Cacao • Prodotti dell’industria alimentare

Prodotti sottoposti ad analisi:

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• Latte• Burro• Formaggi• Uova

Prodotti sottoposti ad analisi:

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• Carni ed insaccati, pesci (anche congelati)

• Essenze• Prodotti chimici ed industriali

Prodotti sottoposti ad analisi:

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• Amidi• Alcoli denaturati• Gemme

Prodotti sottoposti ad analisi:

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Potenziamento del laboratorio chimico

Analisi isotopiche applicate alle matrici alimentari

Applicazioni delle analisi isotopiche

Identificazione dell’origine botanica dello zucchero

Aggiunta di zucchero di barbabietola/canna ai succhi di frutta annacquamento

Aggiunta di zucchero di mais o di canna al miele

Aggiunta di acido acetico di sintesi o di altra origine all’aceto di vino

AnnacquamentoAggiunta di glicerinaArricchimento con zucchero di canna ai vini

Tutela dell’origine

SNIF-NMR®

SSiteite--specific specific NNatural atural IIsotopic sotopic FFractionationractionationby by NNuclear uclear MMagnetic agnetic RResonanceesonance

Bruker Ascend 400/R Data installazione: Settembre 2012

Risonanza magnetica nucleare frazionamento sito-specifico degli isotopi naturali

IRMS

Thermo Delta V Data d’installazione: Ottobre 2012

Isotopic Isotopic Ratio Ratio Mass Mass SpectrometerSpectrometer

Spettrometria di Spettrometria di massa dei rapporti massa dei rapporti isotopiciisotopici

Isotopo (ισο+τοποσ) = stesso posto

ISOTOPI (in totale circa 1700)

Stabili (260)

Radioattivi

Isotopi di uno stesso elemento = hanno lo stesso n° di protoni (e quindi di elettroni)

ma un diverso n° di neutroni

diversa massa

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Analisi isotopiche applicate alle matrici alimentari

• Analisi isotopiche: Le analisi isotopiche si basano sul fatto che le molecole organiche che costituiscono i prodotti naturali contengono, a seconda della pianta di origine, rapporti isotopici diversi degli atomi di Idrogeno, Carbonio, Ossigeno e Azoto

• Rapporto isotopico: rapporto tra le quantità di due isotopi presenti nel campione o in una sostanza presente nel campione (2H/1H, 13C/12C, 18O/16O)

SUOLO

H2O

H2O evaporazione

Differente distribuzione isotopica

H2O suolo

CLIMA

PIANTA

Frazionamento degli isotopi stabili

Effetti geografici e climatici sulla distribuzione degli isotopi stabili

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Il frazionamento degli isotopi stabili avviene naturalmente attraverso i processi di evaporazione e condensazione. All’equilibrio, l’acqua in fase vapore si è arricchita in 16O essendo le molecole di 1H2

16O più leggere. Per lo stesso motivo, la fase liquida sarà più ricca in 2H2

16O, 1H218O e 2H2

18O, molecole piùpesanti

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ViteBarbabietolaRiso

δ13C(%0) -22 to -30

MaisCanna da zucchero-8 to -11

AnanasVanigliaCactus

-11 to -13.5

Effetti metabolici sulla distribuzione degli isotopi stabili

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SNIF NMR

Risonanza magnetica nucleare frazionamento sito-specifico degli isotopi naturali

Determinazioni:

• Rapporto isotopico 2H/1H nell’alcool etilico

SNIF-NMR

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(D/H) I rapporti misurati sul sito metilico (D/H)I e metilenico (D/H)II della molecola di etanolo differiscono significativamente a seconda dell’origine dello zucchero da cui è stato prodotto l’etanolo

SNIF-NMR® CONCEPT

Spettro del deuterio2H-NMRdell’etanolo

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CH2DCH2OH

CH3CHDOH

CH3CHDOH

CH3CH2OD

TMU

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Strumentazione per l’analisi dei rapporti isotopici

Spettrometro di massa dei rapporti isotopici

Determinazioni:

• Rapporto isotopico 13C/12C ad esempio: nell’alcool etilico e negli

zuccheri• Rapporto isotopico 18O/16O

ad esempio nell’acqua

IRMSSpettrometria di massa dei rapporti isotopici

Thermo Delta V Data d’installazione: Ottobre 2012

La spettrometria di massa è una tecnica utilizzata per separare molecole cariche, cioèioni, in base alla loro massa o, piùcorrettamente, in base al rapporto massa/carica. Quindi è una tecnica in grado di distinguere isotopi dello stesso elemento e di calcolarne i rapporti isotopici

Preparazione del campione

Per effettuare la misura con la IRMS è necessario convertire l’elemento di interesse nel campione in forma gassosa

Esempio: determinazione del rapporto 13C/12C nel vino (alcol etilico)

Estrazione e purificazione del composto di interesse

Trasformazione del composto di interesse in gas

Separazione e quantificazione

con spettrometria di

massa

Estrazione alcol etilico dal vino

Ossidazione e trasformazione dell’alcol in CO2

Quantificazione del rapporto 13CO2/12CO2

Come funziona il sistema IRMS?

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I fenomeni naturali che si succedono durante il ciclo degli elementi C, H e O sono tali da permettere una differenziazione del prodotto finale. In base al tipo di rapporto isotopico in considerazione, si possono avere le informazioni descritte nella tabella

Informazioni fornite dai rapporti isotopici

RRaappppoorrttoo iissoottooppiiccoo IInnfflluueennzzaattoo ddaa PPuuòò ddeetteerrmmiinnaarree

1133CC//1122CC,, DD//HH MMeettaabboolliissmmoo ((CC33,, CC44,, CCAAMM))

AAggggiiuunnttaa iilllleecciittaa ddii zzuucccchheerroo ddii ccaannnnaa ee//oo bbaarrbbaabbiieettoollaa

1188OO//1166OO,, DD//HH OOrriiggiinnee ddeellll’’aaccqquuaa AAnnnnaaccqquuaammeennttoo 1133CC//1122CC ,, DD//HH SSiinntteessii cchhiimmiiccaa AAggggiiuunnttaa ddii ssoossttaannzzee

ddii ssiinntteessii 1188OO//1166OO,, DD//HH,, 1155NN//1144NN,,

1133CC//1122CC OOrriiggiinnee ggeeooggrraaffiiccaa

CCaarraatttteerriizzzzaazziioonnee ddii pprrooddoottttii aadd oorriiggiinnee pprrootteettttaa ee ccoonnttrroollllaattaa

Discriminazione di prodotti di differente originebiosintetica e geografica

Controllo di frodi alimentari

Applicazioni già regolamentate pervino, aceti, succhi di frutta e miele

Studi per nuove applicazioni in olio,vanillina, caffeina, vegetali, carne,

latte e formaggio

Tipicizzazione di alimenti di origine controllata (es.DOP, IGP,

certificazioni di tipo biologico)

Controllo della composizione della dieta animale

Aggiunta di zucchero esogeno

Annacquamento

Grado di utilizzo di mangimenell’alimentazione

Applicazioni delle analisi isotopiche

Dott.ssa Zedda Claudiaclaudia.zedda@agenziadoane.it