PRODOTTI DI QUARTA GAMMA: STRATEGIE INNOVATIVE PER IL MIGLIORAMENTO QUALITATIVO, NUTRIZIONALE E DEL PROCESSO PRODUTTIVO Riccardo Angelini, Giovanni Antonini, Laura De Gara, Giorgio Pennazza, Marco Santonico Università degli Studi “Roma Tre” Università degli Studi Campus Bio-Medico

UN MERCATO IN ESPANSIONE PRODOTTI DI IV GAMMA: UN MERCATO IN ESPANSIONE - FORTE INCREMENTO DEL FATTURATO (LIEVE FLESSIONE NEGLI ULTIMI TRE ANNI) - AUMENTO DELLE SUPERFICI ESPOSIZIONE GRANDE DISTRIBUZIONE - PERCEZIONE POSITIVA DEL CONSUMATORE: FACILITA’ D’USO - PERCEZIONE NEGATIVA: FRESCHEZZA, ASPETTI SANITARI, PREZZO

Importante problema collegato alla percezione di freschezza Imbrunimento (“browning”) del prodotto Effetti negativi non solo su aspetto ma anche su proprietà sensoriali (gusto, odore, texture) e sulle qualità nutrizionali -Avviene in seguito al taglio come risposta fisiologica Porta a notevole perdite economiche in particolar modo quando avviene precocemente durante la shelf-life (costi di processamento, packaging e distribuzione sono già incorsi)

browning Coinvolge l’interazione fra ossigeno, composti fenolici ed enzimi presenti nelle cellule vegetali. polifenolo ossidasi (PPO) e perossidasi (POD) gli enzimi coinvolti. Il “browning” è iniziato dall’ossidazione dei monofenoli in orto-difenoli successiva ossidazione in chinoni che polimerizzano con la formazione di pigmenti (melanine) PPO PPO O2, PPO O2, PPO Melanine Monofenolo Difenolo Chinone Monofenolo Difenolo Chinone

Browning: metaboliti, enzimi, parametri ambientali, trattamenti livelli fenoli, PPO, POD ed enzimi ossidativi (miglioramento genetico) disponibilità ossigeno (MAP) pH (acidulanti) temperatura (refrigerazione in campo) livelli perossido di idrogeno (dipping in soluzioni anti-browning) antiossidanti (miglioramento genetico, dipping in soluzioni anti-browning)

Controllo del browning Immersione in soluzioni anti-browning Packaging in atmosfera modificata Trattamenti con calore Refrigerazione

Immersione in soluzioni anti-browning acido ascorbico (0.5-4%) riduzione dei chinoni, effetto chelante su rame PPO cisteina, glutatione (riduzione dei chinoni, formazione coniugati con o-chinoni) Cisteina e glutatione più efficaci di AA ma la concentrazione necessaria per controllare browning ha effetto sul gusto

Acidulanti I gruppi ionizzabili delle strutture proteiche delle PPO,POD sono influenzati dal pH ambientale Si può inattivare la PPO mediante acidulanti come acido citrico, malico o fosforico L’acido citrico è uno degli acidulanti più utilizzati nell’industria alimentare (spesso usato insieme ad AA) In aggiunta all’effetto acidulante ha un’azione chelante sul rame della PPO.

Trattamenti combinati PPO possiede il rame nel sito attivo. La sua rimozione con chelanti rende l’enzima inattivo Acido citrico, malico, tartarico, ossalico, succinico, polifosfati, EDTA, pectine possono inattivare i metalli nei siti attivi dei metallo enzimi come la PPO Un trattamento combinato prevede l’uso di un agente anti-browning, un acidulante e un agente chelante.

Confezionamento in atmosfera modificata bilancio fra livelli di O2 e CO2 attraverso miscele predeterminate e/o capacità di trasmissione del film, temperatura di stoccaggio (velocità di respirazione). browning inibito da bassi livelli di O2

FILM EDIBILI VANTAGGI: BARRIERA PER OSSIGENO RITARDO PERDITA ACQUA RILASCIO DI COMPOSTI ANTI-BROWNING SVANTAGGI: POSSIBILI MODIFICHE DEL GUSTO

Inibizione del browning e inattivazione di microrganismi patogeni UTILIZZO DI COMPOSTI SANITIZZANTI DURANTE PROCESSO PRODUTTIVO PER ELIMINARE MICRORGANISMI PATOGENI (PRODOTTI A BASE DI CLORO, OZONO, ACIDI ORGANICI) MOLTI COMPOSTI SANITIZZANTI SONO INCOMPATIBILI CON COMPOSTI ANTI-BROWNING (OSSIDANTI/RIDUCENTI) RICERCA DI SANITIZZANTI COMPATIBILI

CONTROLLO 6 GIORNI (7°C, buio) Cisteina 1 % (10 min ) 6 GIORNI (7°C, buio) “TRATTAMENTO A” (10 min ) 6 GIORNI (7°C, buio)

CONTROLLO 10 GIORNI (7°C, buio) Cisteina 1% (10 min ) 10 GIORNI (7°C, buio)

CONTROLLO 10 GIORNI (7°C, buio) “TRATTAMENTO A” (10 min) 10 GIORNI (7°C, buio)

ferita Browning : anche le perossidasi e gli enzimi che producono H2O2 sono coinvolti ferita

Trattamento con inibitore dell’ossidasi che produce H2O2 ferita

Parametri nutrizionali abbinati alla shelf life di prodotti di IV gamma Livelli e stato di ossido-riduzione dell’acido ascorbico (vitamina C) Livelli di clorofilla (fonte di Mg) Livelli di b-carotene (provitamina-a) Livelli di tocoferolo (vitamina E)

esperimenti in corso inibitori ossidasi (produzione H2O2) SEM-FIB (microscopia elettronica a scansione –Focus Ion Beam) analisi sensoriale analisi spettroscopiche qualità nutrizionale Grazie per l’attenzione