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Metodi chimici per la tracciabilità degli alimenti Corso di laurea specialistica in Scienze Biologia Applicate Dott. Maurizio Aceto Tel. 0131 360265 Email.

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1 Metodi chimici per la tracciabilità degli alimenti Corso di laurea specialistica in Scienze Biologia Applicate Dott. Maurizio Aceto Tel Presentazione del corso

2 Le frodi alimentari Probabilmente è un riflesso della condizione umana il fatto che la frode abbia accompagnato le transazioni commerciali sin dai tempi antichi. Ci sono sempre stati commercianti disonesti che massimizzavano i profitti diluendo i loro prodotti con ingredienti meno costosi. Ai tempi della Bibbia erano stabilite norme per l'ispezione delle carni e criteri di idoneità, che si trovano nel Libro del Levitico, considerato il più codice sanitario mai scritto. Galeno, uno dei padri della medicina, metteva in guardia dall'adulterazione di erbe e spezie. I Romani dicevano caveat emptor, cioè chi compra stia in guardia Al giorno d’oggi, nonostante esistano legislazioni su ogni tipo di alimento, il numero di frodi alimentari è elevatissimo, soprattutto nei confronti degli alimenti di maggior qualità e quindi di maggior valore. Prodotti come tartufi, vini, formaggi, insaccati sono oggetto di adulterazione e falsificazione in tutte le parti del mondo, a scapito di chi opera con serietà nel campo alimentare e a scapito, naturalmente, dei consumatori, i quali, di fronte a questo problema, non possono fare altro che un atto di fede. Ciò che è riportato sulle etichette può dare indicazioni, ma le leggi attuali non sono sufficientemente restrittive in materia e, sempre più spesso, commercianti senza scrupoli riescono a passare tra le maglie non troppo strette della legge

3 Una montagna di denaro Lo schema fisso di ogni adulterazione alimentare è la sostituzione, da parte del venditore, di un ingrediente costoso con uno più economico, sperando nel fatto che il consumatore non sia in grado di cogliere la sostituzione/diluizione. Lo scopo è ovviamente riceverne un maggior guadagno. Per dare un'idea del guadagno che può dare la contraffazione alimentare, consideriamo un caso concreto: il succo d'arancia. Il prezzo del concentrato di succo è circa $/tonnellata (dati: 1996), mentre il prezzo dello zucchero è 900 $/tonnellata all'interno della UE, anche meno all'esterno. Siccome la composizione del succo d'arancia pronto al consumo è tipicamente 85% acqua, 10% carboidrati e 0.8% acidi, il vantaggio derivante dalla sostituzione del concentrato con zucchero è già significativo anche per una sostituzione del 10% (non troppo difficile da eseguire), in considerazione degli enormi volumi di prodotto in gioco. Si stima che il mercato dei succhi di frutta nel solo Regno Unito ammonti a circa 800 milioni di sterline/anno (dati: 1996)

4 Tipi di frodi alimentari Come si è detto, la frode alimentare si riconduce sempre al desiderio di vendere un prodotto meno costoso al prezzo di uno di maggiore qualità. I tipi di frodi possono essere: Completa o parziale sostituzione di un prodotto autentico con un’alternativa simile ma meno costosa, per esempio succo d’arancio adulterato con succo di mela oppure olio d’oliva miscelato con altri oli vegetali. Questo tipo di adulterazione è relativamente facile da scoprire in quanto spesso esistono nel materiale adulterante sostanze che fungono da marcatori naturali e che possono essere identificateCompleta o parziale sostituzione di un prodotto autentico con un’alternativa simile ma meno costosa, per esempio succo d’arancio adulterato con succo di mela oppure olio d’oliva miscelato con altri oli vegetali. Questo tipo di adulterazione è relativamente facile da scoprire in quanto spesso esistono nel materiale adulterante sostanze che fungono da marcatori naturali e che possono essere identificate Falsa provenienza del prodotto: è noto come prodotti provenienti da una certa regione (es. prodotti DOP o DOC) possano attrarre di più i consumatori rispetto a prodotti di regioni meno nobili dal punto di vista alimentare. Questa adulterazione può essere scoperta soltanto con analisi chimiche che siano in grado di confermare la regione d’origineFalsa provenienza del prodotto: è noto come prodotti provenienti da una certa regione (es. prodotti DOP o DOC) possano attrarre di più i consumatori rispetto a prodotti di regioni meno nobili dal punto di vista alimentare. Questa adulterazione può essere scoperta soltanto con analisi chimiche che siano in grado di confermare la regione d’origine Falso processo produttivo: molti prodotti hanno un valore aggiunto di qualità se sono preparati con un procedimento specifico, es. l’olio d’oliva extravergine può dichiararsi tale solo se prodotto con mezzi meccanici o fisici. La frode è tale se si sfrutta il nome di qualità utilizzando metodi di produzione meno costosiFalso processo produttivo: molti prodotti hanno un valore aggiunto di qualità se sono preparati con un procedimento specifico, es. l’olio d’oliva extravergine può dichiararsi tale solo se prodotto con mezzi meccanici o fisici. La frode è tale se si sfrutta il nome di qualità utilizzando metodi di produzione meno costosi Processi non consentiti: alcuni tipi di adulterazione riguardano pratiche non consentite che hanno lo scopo di migliorare le caratteristiche del prodotto, es. l’aggiunta di zucchero nel vino o nei succhi di fruttaProcessi non consentiti: alcuni tipi di adulterazione riguardano pratiche non consentite che hanno lo scopo di migliorare le caratteristiche del prodotto, es. l’aggiunta di zucchero nel vino o nei succhi di frutta Vendita di prodotti scaduti: relativamente semplice da scoprireVendita di prodotti scaduti: relativamente semplice da scoprire

5 Problemi legislativi L’autenticazione degli alimenti è strettamente legata alla loro etichettatura. Per esempio, un prodotto etichettato come “olio vegetale” sarà un qualunque olio edibile di origine vegetale, mentre un prodotto con l’etichetta “olio d’oliva” dovrà essere ottenuto soltanto a partire da olive. Dietro le etichette ci sono sempre normative che impongono certe caratteristiche dal punto di vista tecnico I problemi insorgono spesso laddove le legislazioni sono differenti da paese a paese. Alcuni paesi perseguono norme più severe nella commercializzazione degli alimenti, altri meno; ciò può richiedere il rispetto di parametri analitici più o meno restrittivi. In Germania il succo d’arancia deve rispettare lo standard di composizione RSK (Richtwerte und Schwankungsbreiten bestimmer Kennzahlen) prima di poter essere etichettato come tale; nel Regno Unito non si parla di standard di composizione, ma si punta sull’obbligo di specificare che il prodotto deve essere ottenuto dalla frutta. Un esempio ancora più evidente è l’impiego dello zucchero nella vinificazione, permesso in Francia ma non Italia

6 Chi subisce il danno? Le notizie recenti ci suggeriscono che i soggetti più colpiti dalle frodi alimentari sono i prodotti italiani, essendo noti in tutto il mondo per la loro qualità. Così è possibile trovare in Germania il Parmesan, formaggio che richiama nel nome il ben più pregiato Parmigiano ma è prodotto secondo procedure assai meno rigorose dal punto di vista qualitativo, oltre al fatto di usurpare un marchio di eccellenza senza averne le caratteristiche organolettiche Le normative UE cercano in alcuni casi di proteggere i prodotti di qualità con regolamenti e denominazioni, ma spesso le pressioni del mercato e della grande distribuzione fanno sì che le produzioni di qualità abbiano meno spazio nel cuore del legislatore...il caso del cioccolato è lampante!

7 Difficoltà nell’autenticazione È virtualmente impossibile definire un prodotto alimentare nei termini di una singola descrizione scientifica omnicomprensiva. Pochissimi prodotti sono costituiti da sostanze pure (es. zucchero, sale da cucina); piuttosto, nella stragrande maggioranza dei casi si tratta di miscele contenenti sostanze principali ben definite e ingredienti minori meno noti ma magari decisivi per le caratteristiche organolettiche. Lo stesso prodotto potrà mostrare piccole ma significative differenze in dipendenza della varietà botanica, di dove e quando sono cresciute le materie prime e di come sono state processate Per poter definire con certezza “autentico” un prodotto alimentare è necessario disporre di un database con tutte le possibili varianti degli ingredienti maggiori e minori, continuamente aggiornato in funzione delle nuove tecnologie agricole e di processo disponibili, collezionato da un organismo superpartes ~1000 sostanze chimiche presenti, di cui non meno di sostanze attive sull’aroma e sul gusto

8 La tracciabilità In questo contesto assume un’importanza notevole il concetto di tracciabilità: Nel settore agroalimentare questa parola è da qualche tempo divenuta oggetto di particolare attenzione tra gli imprenditori e i consumatori per le sue connessioni con le problematiche della sicurezza e dell'origine dei prodotti Tracciabilità esprime la possibilità di risalire, attraverso i diversi passaggi della filiera produttiva, sino all’origine delle materie prime del prodotto finale. Ciò può avvenire mediante un procedimento di autocertificazione del produttore oppure, in maniera più dispendiosa ma scientificamente più corretta, attraverso la misura di alcuni parametri chimico-fisici che si suppongono invariati durante il cammino che porta dalle materie prime al prodotto finale che arriva sulle nostre tavole

9 Tracciabilità di filiera Tracciabilità di filiera è un’espressione molto usata, alla quale, peraltro, non corrisponde ancora una definizione ufficiale o universalmente accettata. La proposta di “Regolamento del Parlamento europeo e del Consiglio sull’igiene dei prodotti alimentari” senza proporre una definizione, prescrive agli operatori di tenere adeguati registri per l’individuazione dei fornitori delle derrate alimentari e degli ingredienti, nonché di mettere in atto adeguate procedure per il ritiro dal mercato di quei prodotti che dovessero presentare un rischio serio per la salute del consumatore. Evidentemente questo non è soddisfacente. Alcune definizioni potrebbero allora essere: In quest’ultima definizione il concetto si basa sull’ipotesi che il controllo della filiera sia credibile solo se tracciabile, cioè documentabile e che la tracciabilità sia efficace come garanzia soltanto se estesa a tutta la filiera capacità di ricostruire la storia, l’utilizzazione o l’ubicazione di ciò che si sta considerando; l’organizzazione, ove appropriato, deve identificare i prodotti con mezzi adeguati lungo tutte le fasi della realizzazione del prodotto capacità di ricostruire la storia, l’utilizzazione o l’ubicazione di ciò che si sta considerando; l’organizzazione, ove appropriato, deve identificare i prodotti con mezzi adeguati lungo tutte le fasi della realizzazione del prodotto capacità di ricostruire la storia e di seguire l’utilizzo di un prodotto mediante identificazioni documentate relativamente ai flussi materiali ed agli operatori di filiera capacità di ricostruire la storia e di seguire l’utilizzo di un prodotto mediante identificazioni documentate relativamente ai flussi materiali ed agli operatori di filiera identificazione delle aziende che hanno contribuito alla formazione di un dato prodotto alimentare; tale identificazione è basata sul monitoraggio dei flussi materiali dal campo alla tavola, cioè dal produttore della materia prima al consumatore finale identificazione delle aziende che hanno contribuito alla formazione di un dato prodotto alimentare; tale identificazione è basata sul monitoraggio dei flussi materiali dal campo alla tavola, cioè dal produttore della materia prima al consumatore finale

10 Approfondiamo la definizione Dalla definizione precedente di tracciabilità deriva che il soggetto protagonista della garanzia di filiera non è un’azienda, ma l’insieme delle aziende che contribuiscono alla realizzazione del prodotto. Nella situazione attuale del mercato, la garanzia dei prodotti è presentata al consumatore con il marchio dell’azienda che ha confezionato il prodotto. Dove si vendono prodotti alimentari sfusi e a taglio, la garanzia non può che essere quella del dettagliante finale: si tratta ovviamente di garanzie parziali. Se infatti chi presenta il prodotto al consumatore non conosce completamente la storia del prodotto, non può offrire una garanzia soddisfacente. La tracciabilità di filiera propone dunque il più completo coinvolgimento delle vere responsabilità ed un modello di integrazione verticale tra le aziende della filiera. Inoltre, senza garanzia di tracciabilità nessuna pretesa di qualità è pienamente credibile

11 Componenti primari e secondari La tracciabilità deve essere riferibile ad ogni singola porzione o confezione del prodotto. Essa deve consentire di risalire a tutte le aziende che hanno avuto un ruolo critico nella formazione di quella specifica porzione o confezione del prodotto Un altro aspetto importante di questa definizione è che la filiera viene identificata e tracciata dal percorso dell’ingrediente o degli ingredienti principali, non da quello di elementi secondari, come additivi e coadiuvanti Nella produzione di vino il percorso della filiera è tracciato dalla materia prima principale, l’uva e poi dal mosto e infine dal vino nella varie fasi di finitura, invecchiamento e miscelazioni fino al confezionamento. I materiali usati per l’arricchimento del mosto o per la chiarificazione o i lieviti o i vari coadiuvanti non possono essere a loro volta tracciati nelle rispettive filiere di produzione. Ne verrebbe fuori un sistema così complesso da essere ingestibile. Nello schema di tracciabilità della filiera vino tutti questi componenti secondari del processo, che sono importanti sia per la qualità che per la sicurezza del prodotto dovrebbero essere identificati nella filiera con il nome delle ditte fornitrici

12 Flow-sheet di tracciabilità della filiera

13 Alcuni esempi di filiera Nelle seguenti figure sono indicati gli ingredienti principali (filiera integralmente tracciata) e quelli secondari (indicazione del fornitore) per diverse categorie di prodotti alimentari

14 Filiera della carne

15 Filiera dell’olio

16 Filiera dei salumi

17 Filiera del vino

18 Aspetti tecnici della tracciabilità Secondo la definizione precedente, in sostanza, il metodo della tracciabilità consiste nel monitoraggio dei flussi materiali dalla produzione della materia prima alla vendita finale. Questo è il più basilare strumento di controllo dei processi: un’azienda che è in grado di seguire i flussi materiali al suo interno e di identificare in ogni momento qualunque massa di materia prima, semilavorato o prodotto finito che si trovi nei confini della propria responsabilità, è un’azienda in grado di razionalizzare i processi, di isolare le cause di errore, di valutare i rendimenti di ogni fase e del processo nel suo insieme

19 Gestione per lotti

20 L’importanza della tracciabilità per il consumatore La grande importanza della tracciabilità di filiera risiede nell’interesse che essa può suscitare nel consumatore. Essa contiene implicitamente due messaggi rassicuranti: In questo modo la relazione tra produttore e consumatore non è generica ed anonima, ma personale ed esplicita e ciò costituisce il più essenziale ingrediente della fiducia. Pertanto la dichiarazione della tracciabilità di filiera ha un significativo effetto di attrazione sul consumatore e può costituire un interessante strumento di promozione e valorizzazione dei prodotti 1)Questo prodotto non ha misteri; nel processo che ha portato alla sua formazione non ci sono passaggi sconosciuti o non identificabili; la sua storia è trasparente e documentata 2)Chi ha fatto questo prodotto lo attesta con una formale ammissione di responsabilità. È fiducioso di ricevere apprezzamento per quello che ha fatto, ma è pronto a riconoscere la propria responsabilità per gli errori che può aver commesso

21 Cause della sfiducia del consumatore Attualmente c’è una crescente crisi di fiducia del consumatore nei cibi, nei sistemi di produzione alimentare e nei controlli pubblici della genuinità e della sicurezza, benché la qualità e la sicurezza dei prodotti siano sostanzialmente migliorate. Tale crisi di fiducia è attribuibile alla progressiva perdita di contatto fra i consumatori e il sistema di produzione dei cibo. I consumatori delle grandi città non hanno la più pallida idea di quale sia l’origine e la storia dei prodotti alimentari che acquistano e mangiano, hanno forse una certa fiducia nel macellaio o nel panettiere che li serve da decenni, ma si rendono conto che, salvo rare eccezioni, né il panettiere né il macellaio conoscono molto della filiera che li rifornisce Una serie di eventi recenti (diossine nella carne di pollo, acque di acquedotto spacciate per acque minerali, ecc.) ha poi contribuito a rendere ancora più acuta questa sensazione di opacità del sistema che ci fornisce il cibo. Il problema della mucca pazza è un tipico problema di timori accresciuti dalla mancanza di tracciabilità e dalla confusione e sovrapposizione di flussi degli animali, delle carni e dei mangimi Anche i cibi transgenici, con il loro richiamo a manipolazioni lontane e misteriose, non fanno che accrescere l’opacità della filiera alimentare agli occhi del consumatore La tracciabilità di filiera rappresenta quindi una misura in controcorrente, il tentativo di ridare trasparenza al sistema alimentare, uno strumento per ristabilire un contatto fra chi produce e chi consuma alimenti

22 La tracciabilità in senso chimico Tutti gli argomenti sinora affrontati sono per lo più adatti ad un corso di merceologia. La chiave della tracciabilità di filiera, secondo la definizione che abbiamo visto, è la documentazione dei flussi materiali. Tuttavia, anche se l’analisi chimica dei materiali non è mai l’elemento cruciale o unico di identificazione, l’aspetto chimico-analitico è interessante perchè citare dati analitici del lotto che viene acquistato o venduto può essere un elemento di conferma della veridicità. Per esempio, nelle situazioni di incertezza, quando si dubita che la filiera possa essere stata “contaminata” da prodotti non tracciati, un’analisi chimica può rappresentare lo strumento per verificare l’identità dei lotti nel loro passaggio da un’azienda all’altra della filiera Nel Manuale di tracciabilità della filiera proposto da Unioncamere e Agroqualità, è previsto un sistema delle verifiche analitiche per il quale occorre indicare in maniera dettagliata e precisa: quali prodotti devono essere analizzati e in quale punto della filiera quali prodotti devono essere analizzati e in quale punto della filiera il sistema di campionamento il sistema di campionamento il tipo di analisi e relativi metodi il tipo di analisi e relativi metodi una scheda analitica da compilare, la sua destinazione e le eventuali elaborazioni dei dati per ricavarne utili informazioni una scheda analitica da compilare, la sua destinazione e le eventuali elaborazioni dei dati per ricavarne utili informazioni

23 Il ruolo della chimica analitica La chimica analitica ha quindi un ruolo importante nella salvaguardia della qualità alimentare. Al di là dell’aspetto prettamente merceologico, ovvero il soddisfare le esigenze del controllo sulla tracciabilità di filiera, numerose tecniche analitiche sono impiegate per riconoscere le frodi perpetrate ai danni di prodotti alimentari di qualità Inoltre, studi scientifici negli ultimi anni hanno riguardato e riguardano la possibilità di supportare la tracciabilità con dati analitici. Tecniche come la spettrometria ICP-MS, l'analisi isotopica o la spettrometria NMR sono ormai in grado di riconoscere prodotti provenienti da regioni diverse, in ragione di parametri associati alla regione di provenienza o al ciclo produttivo impiegato. Esistono possibilità concrete di creare procedure di routine per l’applicazione di queste tecniche all’analisi degli alimenti

24 Autenticazione e tracciabilità È opportuno a questo punto puntualizzare la differenza tra autenticazione e tracciabilità. Mentre l’autenticazione presuppone la possibilità di verificare le proprietà dichiarate da un prodotto, la tracciabilità mira a trovare il collegamento tra il prodotto e le materie prime da cui deriva. Quindi l’autenticazione sarà maggiormente rivolta a individuare le variabili chimiche che differenziano un prodotto autentico da uno non autentico, mentre la tracciabilità sarà rivolta a identificare parametri chimici che permettano di seguire la filiera nei suoi vari stadi. Se un prodotto tracciabile è sicuramente autentico, non è detto che un prodotto autentico possa essere anche tracciabile Nell’ambito di questo corso i due concetti, che non sono sinonimi, sono però strettamente collegati. Una tecnica analitica che sia in grado di autenticare un prodotto alimentare è senza dubbio di supporto ad uno studio di tracciabilità in senso chimico. È quindi evidente che i due concetti puntano nella stessa direzione, cioè garantire la qualità dei prodotti agroalimentari a vantaggio del consumatore. Nel seguito del corso i due concetti saranno perciò usati in maniera intercambiabile, sottolineando di volta in volta le differenze laddove significative


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