Des chercheurs utilisent l'IA pour déterminer l'origine de l'huile d'olive extra vierge

Une nouvelle méthode permettant de déterminer l'authenticité de l'huile d'olive extra vierge a été mise au point par un groupe de chercheurs italiens.

Leur étude, publiée dans Food Chemistry, décrit en détail une méthode qui consiste à former une intelligence artificielle à identifier la provenance d'une huile d'olive extra vierge à partir de ses composés phénoliques et de ses stérols.

Les chercheurs ont utilisé de l'huile d'olive extra vierge Taggiasca Ligure provenant de la Ligurie, dans le nord-ouest de l'Italie.

« Néanmoins, la méthodologie que nous avons mise en œuvre pourrait s'appliquer à n'importe quelle autre huile d'olive extra vierge, à n'importe quelle variété, dans n'importe quelle région », a déclaré à Olive Oil Times Luigi Lucini, chercheur au département des processus alimentaires durables de l'Università Cattolica del Sacro Cuore et coauteur de l'étude.

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Le principal moteur de ce développement a été la diffusion de l’olive Taggiasca, originaire de la région, vers d’autres pays. Les chercheurs ont donc estimé qu’il était important de pouvoir identifier et étiqueter les huiles monovariétales Taggiasca de Ligurie.

« J’ai entendu dire que la variété Taggiasca était plantée à l’étranger, dans des pays comme la Grèce », a déclaré M. Lucini. « Quand on parle de vin, on est habitué au concept de terroir. Cependant, le lien entre l’huile d’olive extra vierge et son territoire d’origine est bien réel, et il implique des caractéristiques de qualité spécifiques. »

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont déclaré avoir pu identifier correctement les huiles d’olive Taggiasca Ligure produites localement dans 100 % des cas.

« Nous avons travaillé pendant quatre ans sur ce projet, et l’année dernière a été entièrement consacrée à l’entraînement du système et à la vérification de l’efficacité de la méthode », a déclaré Lucini.

L’équipe de recherche a comparé cette nouvelle méthode à l’outil d’authentification FaceID largement adopté par les fabricants de smartphones.

« Ce système apprend à reconnaître différents angles d’un visage spécifique pour autoriser l’accès à l’appareil », a expliqué M. Lucini. « Notre méthode fonctionne de la même manière ; au lieu de paramètres somatiques, elle reconnaît des paramètres chimiques, ce qui lui permet d’authentifier l’origine du produit. »

Les chercheurs ont commencé le projet en constituant un ensemble de données solide à partir de 408 échantillons d’huile d’olive extra vierge Taggiasca Ligure prélevés au cours de trois campagnes de récolte. Avec la coopération d’associations de producteurs locaux, ils ont géolocalisé chaque échantillon.

Grâce à la métabolomique, l’empreinte chimique d’un processus cellulaire spécifique, les chercheurs ont également pu identifier des milliers de composés différents, dont des dizaines sont propres à l’huile d’olive Taggiasca Ligure produite localement.

« Les dérivés du cholestérol et les composés phénoliques (tyrosols, oléuropéines, stilbènes, lignanes, acides phénoliques et flavonoïdes) se sont révélés être les meilleurs marqueurs, d’après les statistiques », ont écrit les chercheurs. « Nos résultats renforcent le concept de "terroir" pour l’huile d’olive extra vierge et indiquent que le profilage des stérols et des composés phénoliques peut contribuer à garantir l’intégrité de l’huile d’olive extra vierge si des traitements de données adéquats sont mis en œuvre. »

« La composition de l’huile d’olive extra vierge varie d’une saison à l’autre », a ajouté M. Lucini. « Surtout en Ligurie, où l’on trouve des oliviers poussant au niveau de la mer et d’autres prospérant à des centaines de mètres d’altitude, à seulement quelques kilomètres de là. »

« Les différences peuvent également provenir des conditions météorologiques ou des techniques agricoles », a-t-il déclaré. « C’est pourquoi nous avons recueilli des données à différentes saisons afin de déterminer les marqueurs exacts dont nous avions besoin. »

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Une fois l’ensemble de données constitué, des réseaux neuronaux artificiels ont été entraînés à identifier les huiles d’olive extra vierges Taggiasca Ligure et déployés pour déterminer l’authenticité des huiles étiquetées comme telles.

Les chercheurs ont déclaré que l'ensemble de données devrait être suffisamment flexible pour déterminer si les mélanges produits localement, y compris ceux prétendant contenir de l'olive Taggiasca, en contiennent réellement.

« Tout comme l’outil FaceID, qui me reconnaît même si je porte des lunettes, notre méthode fonctionne de la même manière, et elle n’est pas obsolète face aux mélanges d’huile d’olive », a déclaré Lucini. « Avec FaceID, cela fonctionne parce que le fait de porter des lunettes n’est pas un paramètre déterminant. Il en va de même pour notre méthode. »

Pour tester le système, les chercheurs ont analysé des échantillons d’huile d’olive mélangée, dans lesquels les huiles non Taggiasca représentaient entre 5 et 60 % du mélange. La variété Frantoio figurait parmi les différentes huiles d’olive utilisées dans ces mélanges.

« Nous avons choisi la variété Frantoio en raison de la grande similitude de son patrimoine génétique avec celui de la variété Taggiasca, qui provient du même olivier que le Frantoio », a déclaré M. Lucini. « Cela s’explique par le fait que les moines ont adopté ces oliviers au Moyen Âge, et que les variétés ont évolué à partir de là. »

« Les deux variétés ont un ancêtre commun, et si l’on utilise des analyses génétiques courantes, les deux variétés sont pratiquement impossibles à distinguer », a-t-il ajouté.

Cependant, les chercheurs ont conclu que leur intelligence artificielle est prête à identifier les huiles d’olive extra vierges Taggiasca Ligure en dehors d’un cadre de laboratoire. À présent, les prochaines étapes de l’équipe de recherche se concentreront sur le vin.

« La raison est que nous essayons de travailler sur des produits à forte valeur ajoutée qui peuvent justifier un travail aussi exigeant », a déclaré M. Lucini.

C’est pourquoi la nouvelle méthode est principalement réservée aux produits bénéficiant d’une certification d’Indication géographique protégée (IGP) ou d’Appellation d’origine protégée (AOP) de l’Union européenne.

L'Italie compte 49 huiles d'olive extra vierges certifiées AOP ou IGP, et plusieurs autres candidats devraient obtenir leur propre indication géographique dans les années à venir.

« L’huile d’olive extra vierge est l’un des aliments les plus exposés à la fraude », a déclaré Marco Trevisan, coordinateur de la recherche et professeur de chimie alimentaire à l’Università Cattolica del Sacro Cuore.

« Et cela est d’autant plus vrai pour les produits protégés, tels que la Taggiasca Ligure, pour lesquels les consommateurs sont prêts à dépenser plus », a-t-il conclu. « Notre travail… constitue une étape importante pour la protection des AOP. »

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