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Publication
Establishment of authenticity and typicality of sugarcane from Madeira Island, and its derivative sugarcane honey, based on molecular, chemical and chemometric analysis
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 14.02 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
Food authenticity has become a worldwide concern, foresting the importance of the development of
strategies to guarantee the quality and safety of food products.
The purpose of this doctoral thesis was the establishment of the typicality and authenticity of sugarcane
cultivars from Madeira Island, and its main derivative, sugarcane honey. The followed strategy was based
on the identification of typical volatile, sugars and furan derivatives profiles in sugarcane honey processed
by the certified producer Fábrica Mel-de-Cana Ribeiro Sêco, and compare it with sugarcane-based syrups
from non-certified regional producers and from producers from different geographical regions. Also, the
typical volatile profile throughout all stages of sugarcane honey processing were identified during four
years, allowing the evaluation of influence of each stage in the formation of its typicality. In addition, the
typical volatile profile of all sugarcane cultivars currently cultivated in Madeira Island were identified,
namely amarela, canica, roxa, radiada, verde and violeta.
Different analytical methodologies based on effective extractive techniques and high-resolution
chromatographic methods were successfully developed, optimized and validated, namely solid-phase
microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry for the volatile profile, microextraction
by packed sorbent combined with ultra-high performance liquid chromatography with diode-array detector
for the furan derivatives profile, and ultrasound-assisted liquid-liquid extraction combined with liquid
chromatography with a refractive index detector for sugars profile. Furthermore, an innovative and
powerful Quality-by-Design approach was selected for development of the methodologies used for
quantitation of furan derivatives and SGs. An exhaustive chemometric analysis based on one-way ANOVA,
principal component analysis, partial least squares, linear discriminant analysis and hierarchical clustering
analysis was successfully applied to recognize the typical profiles of sugarcane honey.
This doctoral thesis represents the first attempt to define the typicality, authenticity and traceability of
sugarcane honey from Madeira Island, providing a highly valuable information to support its European
Union certification.
A autenticidade alimentar tornou-se uma preocupação mundial, evidenciando a importância do desenvolvimento de estratégias para garantir a qualidade e segurança dos produtos alimentares. O objetivo do presente doutoramento foi estabelecer a tipicidade e autenticidade das cultivares de cana de-açúcar da Ilha da Madeira, e do seu principal derivado, o mel-de-cana. A estratégia seguida baseou-se na identificação de perfis típicos de voláteis, açúcares e derivados do furano no mel-de-cana processado pela empresa certificada Fábrica Mel-de-Cana Ribeiro Sêco, e compará-lo com xaropes de cana-de-açúcar de produtores regionais não certificados e produtores de diferentes regiões geográficas. Também foram identificados os perfis voláteis típicos ao longo de todas as etapas de processamento do mel-de-cana, permitindo avaliar a influência de cada etapa na formação de sua tipicidade. Além disso, foram identificados os perfis voláteis típicos de todas as cultivares de cana-de-açúcar atualmente cultivadas na Ilha da Madeira, nomeadamente amarela, canica, roxa, radiada, verde e violeta. Diferentes metodologias analíticas baseadas em técnicas extrativas e métodos cromatográficos foram desenvolvidos, otimizados e validados com sucesso, nomeadamente a microextração em fase sólida combinada com cromatografia gasosa e espectrometria de massa para perfil volátil, microextração por sorvente empacotado combinado com cromatografia líquida de ultra-alto desempenho com detetor díodos para perfil de derivados de furano, e extração líquido-líquido assistida por ultrassom combinada com cromatografia líquida com detetor de índice de refração para perfil de açúcares. Além disso, uma abordagem inovadora e poderosa de Quality-by-Design foi selecionada para o desenvolvimento das metodologias usadas para quantificação de derivados de furano e açúcares. A análise quimiométrica exaustiva baseada em ANOVA unilateral, análise de componentes principais, mínimos quadrados parciais, análise discriminante linear e análise de agrupamento hierárquico foi aplicada com sucesso para o reconhecimento de perfis típicos de mel-de-cana. O presente doutoramento representa a primeira tentativa de definir a tipicidade, autenticidade e rastreabilidade do mel-de-cana, fornecendo uma informação altamente valiosa para apoiar a sua certificação na União Europeia.
A autenticidade alimentar tornou-se uma preocupação mundial, evidenciando a importância do desenvolvimento de estratégias para garantir a qualidade e segurança dos produtos alimentares. O objetivo do presente doutoramento foi estabelecer a tipicidade e autenticidade das cultivares de cana de-açúcar da Ilha da Madeira, e do seu principal derivado, o mel-de-cana. A estratégia seguida baseou-se na identificação de perfis típicos de voláteis, açúcares e derivados do furano no mel-de-cana processado pela empresa certificada Fábrica Mel-de-Cana Ribeiro Sêco, e compará-lo com xaropes de cana-de-açúcar de produtores regionais não certificados e produtores de diferentes regiões geográficas. Também foram identificados os perfis voláteis típicos ao longo de todas as etapas de processamento do mel-de-cana, permitindo avaliar a influência de cada etapa na formação de sua tipicidade. Além disso, foram identificados os perfis voláteis típicos de todas as cultivares de cana-de-açúcar atualmente cultivadas na Ilha da Madeira, nomeadamente amarela, canica, roxa, radiada, verde e violeta. Diferentes metodologias analíticas baseadas em técnicas extrativas e métodos cromatográficos foram desenvolvidos, otimizados e validados com sucesso, nomeadamente a microextração em fase sólida combinada com cromatografia gasosa e espectrometria de massa para perfil volátil, microextração por sorvente empacotado combinado com cromatografia líquida de ultra-alto desempenho com detetor díodos para perfil de derivados de furano, e extração líquido-líquido assistida por ultrassom combinada com cromatografia líquida com detetor de índice de refração para perfil de açúcares. Além disso, uma abordagem inovadora e poderosa de Quality-by-Design foi selecionada para o desenvolvimento das metodologias usadas para quantificação de derivados de furano e açúcares. A análise quimiométrica exaustiva baseada em ANOVA unilateral, análise de componentes principais, mínimos quadrados parciais, análise discriminante linear e análise de agrupamento hierárquico foi aplicada com sucesso para o reconhecimento de perfis típicos de mel-de-cana. O presente doutoramento representa a primeira tentativa de definir a tipicidade, autenticidade e rastreabilidade do mel-de-cana, fornecendo uma informação altamente valiosa para apoiar a sua certificação na União Europeia.
Description
Keywords
Sugarcane cultivars Sugarcane honey Typicality Authenticity Madeira Island (Portugal) Cultivares de cana-de-açúcar Mel-de-cana Tipicidade Autenticidade Madeira (Portugal) Chemistry - Speciality in Food Chemistry . Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia