I ricercatori utilizzano l'intelligenza artificiale per identificare la provenienza dell'olio extravergine di oliva

Un gruppo di ricercatori italiani ha messo a punto un nuovo metodo per determinare l'autenticità dell'olio extravergine di oliva.

Il loro studio, pubblicato su Food Chemistry, descrive in dettaglio un metodo che prevede l'addestramento dell'intelligenza artificiale per identificare la provenienza di un olio extravergine di oliva utilizzando i suoi composti fenolici e steroli.

I ricercatori hanno utilizzato l'olio extravergine di oliva Taggiasca Ligure proveniente dalla Liguria, nel nord-ovest dell'Italia.

"Tuttavia, la metodologia che abbiamo utilizzato potrebbe essere applicata a qualsiasi altro olio extravergine di oliva, a qualsiasi cultivar, in qualsiasi regione", ha dichiarato a Olive Oil Times Luigi Lucini, ricercatore presso il dipartimento di processi alimentari sostenibili dell'Università Cattolica del Sacro Cuore e coautore dello studio.

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Il principale motore dello sviluppo è stata la diffusione dell’olivo Taggiasca, autoctono della regione, in altri paesi. Pertanto, i ricercatori hanno ritenuto importante poter identificare ed etichettare i monovarietali Taggiasca provenienti dalla Liguria.

“Ho sentito dire che la cultivar Taggiasca viene piantata all’estero, in luoghi come la Grecia”, ha detto Lucini. “Quando parliamo di vino, siamo abituati al concetto di terroir. Tuttavia, il legame tra l’olio extravergine di oliva e il territorio di origine è una realtà, e implica caratteristiche qualitative specifiche”.

Nello studio, i ricercatori hanno affermato di essere riusciti a identificare correttamente gli oli d’oliva Taggiasca Ligure prodotti localmente nel 100% dei casi.

“Abbiamo lavorato per quattro anni al progetto e l’ultimo anno è stato interamente dedicato all’addestramento del sistema e alla verifica dell’efficienza del metodo”, ha detto Lucini.

Il team di ricerca ha paragonato il nuovo metodo allo strumento di autenticazione FaceID, ampiamente adottato dai produttori di smartphone.

“Quel sistema impara a riconoscere diverse angolazioni di un volto specifico per autorizzare l’accesso al dispositivo”, ha spiegato Lucini. “Il nostro metodo fa lo stesso; invece dei parametri somatici, riconosce i parametri chimici, consentendogli di autenticare l’origine del prodotto”.

I ricercatori hanno avviato il progetto creando un solido set di dati utilizzando 408 campioni di olio extravergine di oliva Taggiasca Ligure raccolti in tre stagioni di raccolta. Con la collaborazione delle associazioni di produttori locali, hanno etichettato ogni campione con le coordinate.

Utilizzando la metabolomica, l’impronta chimica di uno specifico processo cellulare, i ricercatori sono stati anche in grado di identificare migliaia di composti diversi, decine dei quali sono unici dell’olio d’oliva Taggiasca Ligure prodotto localmente.

"I derivati del colesterolo e i composti fenolici (tirosoli, oleuropeine, stilbeni, lignani, acidi fenolici e flavonoidi) sono stati i marcatori migliori, in base alle statistiche", hanno scritto i ricercatori. "I nostri risultati rafforzano il concetto di 'terroir' per l'olio extravergine di oliva e indicano che la profilazione degli steroli e dei composti fenolici può supportare l'integrità dell'olio extravergine di oliva se vengono adottati adeguati trattamenti dei dati".

"Il contenuto dell'olio extravergine di oliva varia di stagione in stagione", ha aggiunto Lucini. "Soprattutto in Liguria, dove si possono trovare ulivi che crescono a livello del mare e altri che prosperano a centinaia di metri di altitudine a pochi chilometri di distanza".

"Le differenze potrebbero anche derivare dal clima o dalle tecniche agricole", ha affermato. "Ecco perché abbiamo raccolto dati in diverse stagioni per determinare gli indicatori esatti di cui avevamo bisogno".

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Una volta creato il set di dati, sono state addestrate reti neurali artificiali per identificare gli oli extravergini di oliva Taggiasca Ligure e sono state implementate per determinare l’autenticità degli oli etichettati come tali.

I ricercatori hanno affermato che il set di dati dovrebbe essere sufficientemente flessibile da identificare se le miscele prodotte localmente, comprese quelle che dichiarano di contenere l’oliva Taggiasca, lo facciano realmente.

"Proprio come lo strumento FaceID, che mi riconosce anche se indosso gli occhiali, il nostro metodo fa lo stesso e non è obsoleto quando si tratta di miscele di olio d'oliva", ha detto Lucini. "Con FaceD, questo accade perché indossare gli occhiali non è un parametro determinante. Lo stesso vale per il nostro metodo".

Per testare il sistema, i ricercatori hanno analizzato campioni di olio d’oliva miscelato, in cui gli oli non Taggiasca rappresentavano una percentuale compresa tra il 5 e il 60% della miscela. Il Frantoio era uno dei diversi oli d’oliva utilizzati nelle miscele.

“Il motivo per cui abbiamo scelto la cultivar Frantoio è la stretta somiglianza della sua genetica con la cultivar Taggiasca, che deriva dallo stesso olivo del Frantoio”, ha detto Lucini. “Ciò è dovuto al fatto che i monaci adottarono gli olivi durante il Medioevo, e da lì le cultivar si sono evolute”.

"Entrambe le cultivar hanno un antenato comune e, se si utilizzano analisi genetiche comuni, le due cultivar sono praticamente indistinguibili", ha aggiunto.

Tuttavia, i ricercatori hanno concluso che la loro intelligenza artificiale è pronta a identificare gli oli extravergini di oliva Taggiasca Ligure al di fuori degli ambienti di laboratorio. Ora, i prossimi passi del team di ricerca si concentreranno sul vino.

"Il motivo è che stiamo cercando di lavorare su prodotti ad alto valore aggiunto che possano giustificare un lavoro così impegnativo", ha affermato Lucini.

Per questo motivo, il nuovo metodo è riservato principalmente ai prodotti con certificazione di Indicazione Geografica Protetta (IGP) o Denominazione di Origine Protetta (DOP) dell’Unione Europea.

L’Italia vanta 49 oli extravergini di oliva con certificazione DOP o IGP, con molti altri candidati che nei prossimi anni cercheranno di ottenere le proprie indicazioni geografiche.

“L’olio extravergine di oliva è uno degli alimenti più esposti alle frodi”, ha affermato Marco Trevisan, coordinatore della ricerca e professore di chimica alimentare presso l’Università Cattolica del Sacro Cuore.

«E questo vale ancora di più per i prodotti protetti, come la Taggiasca Ligure, per i quali i consumatori sono disposti a spendere di più», ha concluso. «Il nostro lavoro… è un passo importante per la tutela delle DOP».

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