Valorizzazione dei prodotti agroalimentari di qualità Qualità e Sicurezza Chimica. Concetti di base e tecniche analitiche Dr. Manuel Sergi msergi@unite.it

Schema del Corso Concetto di “Qualità” Aspetti chimici della Qualità La chimica e gli alimenti Sostanze chimiche: “buoni” e “cattivi” La Sicurezza Alimentare: residui pericolosi La Normativa Europea Le frodi alimentari Tipizzazione geografica di prodotti alimentari

La qualità dei prodotti alimentari "qualità merceologica“: valutazione dell’insieme delle determinazioni qualitative, quantitative ed organolettiche che caratterizzano il prodotto inoltre devono essere conformi alle disposizioni di legge, per la categoria in esame. 

Categorie merceologiche Es. per gli oli di oliva ci sono quattro categorie, corrispondenti a quattro tipi commerciali, individuati ciascuno da una precisa denominazione di vendita, che sono: olio di oliva extra vergine olio di oliva vergine olio di oliva olio di sansa di oliva 

La qualità merceologica è determinata conformità delle caratteristiche del prodotto in esame a quelle standard per la sua categoria di riferimento

Certificazione di Qualità Certificazione dei vari stadi della filiera: l’HACCP e l’ISO 9000 sono certificazioni di processo.  Certificazione della qualità del prodotto messo in commercio: marchi di origine, marchi collettivi, marchi di qualità superiore, marchi d’impresa Qualità come sinonimo di genuinità: marchi biologici

Gli elementi fondamentali di un prodotto sono: il nome della merce l’origine la composizione chimica e le proprietà i metodi di produzione le varietà commerciali la qualità ed i controlli di qualità le alterazioni e le frodi i metodi di conservazione, l’etichettatura e l’imballaggio, la normativa specifica per le merci alimentari, ecc.

Valutazione qualitativa e quantitativa In merceologia  valutazione qualitativa (controllo qualità) e quantitativa (qualità “mercantile”). Con la valutazione qualitativa e quantitativa si verifica: conformità del prodotto alimentare alle norme di legge difetti naturali (alterazioni) o difetti dolosi (frodi alimentari)  Con la valutazione quantitativa, si stabilisce se la qualità della merce è uguale, maggiore o minore allo standard di riferimento per la sua categoria (qualità “mercantile”) Proprietà organolettiche: l’aspetto morfologico di una farina può dare molte informazioni in breve tempo (microscopio) Per i vini e gli oli sono determinanti gusto e odore. Esistono delle commissioni di esperti (assaggiatori) per determinate categorie di alimenti, come il Panel Test per gli oli di oliva vergini.  Relazione con composizione chimica

Importanza della conoscenza delle norme Necessario essere aggiornati sulle leggi ed i loro aggiornamenti: Es Il Reg. UE n. 2568/91 riporta le caratteristiche degli oli d’oliva e degli oli di sansa d’oliva, nonché i relativi metodi di determinazione. A seguito dello sviluppo tecnologico, sono stati abbassati i valori limiti dell’acidità libera degli oli di oliva  Regolamento UE n. 1513/2001 abbassa i valori limite dell’acidità libera

Quadro Normativo Norme Comunitarie Norme Nazionali Norme Regionali -Norme Locali - Norme ……

Tabelle di composizione degli alimenti Le “ Tabelle di composizione degli alimenti” forniscono informazioni sulla composizione chimica degli alimenti e sul loro valore energetico (% di ciascun nutriente contenuto nell’alimento in esame, e valore energetico espresso sia in Kcal/gr. che in KJ/gr.)

Le alterazioni e contaminazioni degli alimenti. Dipendono da modificazioni dei loro caratteri originari. Cause biologiche: microrganismi, parassiti, enzimi, La maggior parte delle alterazioni degli alimenti è dovuta a cause biologiche. Gli alimenti che sono più soggetti ad alterazioni sono quelli più completi e più ricchi di acqua. Cause fisiche e chimiche naturali (calore, luce, acqua, aria); un’alta temperatura può trasformare la struttura delle sostanze, l’ossigeno dell’aria causa ossidazioni, etc. Contaminanti chimici:fitofarmaci (in agricoltura), estrogeni, antibiotici (in zootecnia), solventi industriali, inquinanti dell’aria (es., piombo, mercurio), ecc Contaminanti fisici: particelle fisiche estranee, inglobate o mescolate agli alimenti, come frammenti di vetro, o di plastica, o di metalli provenienti da imballaggi non corretti o da macchinari, ecc

Gli additivi alimentari. Sostanze che vengono aggiunte ai cibi per mantenerne la freschezza ed impedirne le alterazioni, o per esaltarne le caratteristiche sensoriali, o per modificarne il gusto e la consistenza L’uso degli additivi alimentari è strettamente regolamentato e sottoposto a costanti controlli di sicurezza. Gli AA sono classificati in diverse categorie a seconda della loro funzione Numero identificativo preceduto dalla lettera “E” , che ne indica l’approvazione da parte dell’Unione Europea. E100  coloranti, E200  conservanti, E300  antiossidanti, E400  emulsionanti, addensanti e gelificanti.

Gli additivi alimentari. Coloranti La trasformazione industriale può determinare una perdita di colore che i coloranti possono compensare. A volte sono utilizzati per mascherare o nascondere una scarsa qualità. Conservanti Conservanti (serie E200), che limitano, ritardano o arrestano la crescita dei microrganismi Sono utilizzati, per esempio, nei prodotti da forno, nel vino, nei formaggi, nelle carni salate, nei succhi di frutta e nella margarina. Ecco alcuni esempi di conservanti: i solfiti (E220-228), per evitare la crescita di batteri nel vino e negli alimenti fermentati e nei prodotti da forno; nitrati e nitriti di sodio e potassio, da E249 a E252, utilizzati come conservanti nelle carni lavorate

Gli additivi alimentari. Antiossidanti Antiossidanti (serie E300), come la vitamina C (nelle farine) e l’ acido citrico E330 (per conservare il colore della frutta e della verdura appena tagliata), e tanti altri. Emulsionanti e addensanti Emulsionanti e addensanti(serie E400). Lo scopo di questi additivi alimentari è mantenere una consistenza uniforme. Gli addensanti (per esempio, la gelatina o la pectina) fanno aumentare la viscosità delle preparazioni alimentari. Altri additivi Altri additivi: la saccarina (E954), l’aspartame (E951), 300 e 200 volte più dolci dello zucchero, ma con potere calorico ridotto (2,4 kcal/gr.). Gas di imballaggio (utilizzati per determinati tipi di confezioni sigillate, per esempio per la carne, il pesce, i frutti di mare, le verdure e le insalate pronte che si trovano nel banco frigorifero).

Le frodi alimentari Adulterazioni Si tratta di peggioramenti della merce. Le adulterazioni propriamente dette sono dovute alla sostituzione di una parte del prodotto con un altro scadente o diverso o di basso costo. Per es. si mette orzo torrefatto nel caffè macinato, si aggiunge acqua al vino, o al latte, oppure l'adulterazione può consistere nell'asportazione di una parte pregiata della merce Sofisticazioni Esempi tipici di sofisticazione sono l'aggiunta di coloranti gialli alla pasta per farla sembrare all'uovo, di clorofilla alle confezioni di piselli (per ravvivare il colore verde), o di nitriti alle carni per farle sembrare più rosse, ecc. è consentito migliorare l'aspetto di un prodotto, ma occorre rispettare le norme di legge che prevedono il tipo e la quantità di additivi che è possibile aggiungere ad ogni merce, altrimenti si ricade appunto nella sofisticazione.

Le frodi alimentari Falsificazioni Contraffazioni. Consistono nella sostituzione di un prodotto con un altro, per esempio margarina al posto del burro. Contraffazioni. Si hanno quando nomi e marchi di prodotti tipici o il marchio di una ditta vengono usati indebitamente. Formaggio parmigiano, mozzarella di bufala della Piana del Sele, o del casertano, contraffazioni di marchi di vino, ecc.

Qualità e sicurezza agro-alimentare La qualità delle produzioni agroalimentare si basa su tre aspetti: SICUREZZA non deve contenere agenti biotici o abiotici che possano causare problemi alla salute SHELF LIFE deve mantenere le sue caratteristiche organolettiche e di sicurezza per un tempo accettabilmente lungo COSTANZA DEI PUNTI 1 & 2 Le caratteristiche 1 &2 devo essere presenti e rimanere presenti nel tempo QUALITA’ Zona di non qualità QUALITA’ SICUREZZA SHELF LIFE

Qualità e sicurezza agro-alimentare Mantenere e garantire la qualità Innovare ed introdure Nuovi prodotti Informazione credibile su: Sicurezza Qualità Aspetti nutrizionali Mercato Mercato Ruolo di controllo per garantire il consumatore e la concorrenza Agenzie di controllo

Qualità e sicurezza agro-alimentare Come dimostrato dai recenti allarmi una preoccupazione (motivata o immotivata) relativa alla sicurezza alimentare è in grado di produrre crisi di settore!!! Il controllo, anche tramite le analisi, è un fattore centrale per INDUSTRIA AGENZIE DI CONTROLLO NECESSITA’ di adeguati metodi di analisi

Qualità e sicurezza agro-alimentare Gli attori della sicurezza agro-alimentare operano all’interno di un determinato quadro regolamentare INDUSTRIA Soddisfare il mercato Anticipare le esigenze Obblighi di legge METODI DI ANALISI sicurezza Compiti istituzionali Segnalazioni Sistema di allerta rapida AGENZIE DI CONTROLLO

Il processo analitico: dal campione al risultato ? Risultato

Il processo analitico: dal campione al risultato Analita Matrice Interferenti

Il processo analitico: dal campione al risultato Analita Matrice Interferenti Interferenti Analita matrice Risultato

Il processo analitico: dal campione al risultato Stabilizzazione Campione Omogeneizzazione/trattamenti pre-estrazione Estrazione Purificazione Analisi Calcoli/refertazione Risultato

Il processo analitico: dal campione al risultato Stabilizzazione Fattori che possono influenzare la stabilità dell’analita: Ossigeno Luce Enzimi endogeni Contaminazione microbica La temperatura può influenzare tutti gli agenti indicati

Il processo analitico: dal campione al risultato Omogeneizzazione/trattamenti pre-estrazione Obiettivi: Rendere omogenee matrici disomogenee Rendere disponibile l’analita al solvente di estrazione Metodi: Trattamenti meccanici Mescolamento Triturazione Problematiche: Instabilità dell’analita (O2, temperatura, enzimi)

Il processo analitico: dal campione al risultato Estrazione Separazione dell’analita da matrice e interferenti: Obiettivo: Recupero quantitativo dell’analita in assenza di interferenti Metodi Liquido Liquido SPE SPME ASE

Estrazione: SPE interferenti analita

Estrazione : MSPD ANALISI

Estrazione : SPME Estrazione di composti volatili o semivolatili nello spazio di testa di un campione.

Estrazione : ASE

Il processo analitico Purificazione Ulteriore trattamento pre-analitico del campione Obiettivo: Eliminare possibili interferenti in funzione della metodica analitica utilizzata Metodi passaggi su colonne Immunoaffinità e simili Esclusione dimensionale

Il processo analitico: dal campione al risultato Analisi Metodi rapidi di analisi Tecniche strumentali Metodi rapidi di analisi Tecniche strumentali

Tecniche analitiche Metodi rapidi di analisi Vantaggi Svantaggi possibilità di lavorare con campioni minimamente trattati rapidità personale formato ma non esperto possibilità di analisi delocalizzate economici Svantaggi minore accuratezza e precisione analisi mono-analita o classe specifiche

Tecniche analitiche Tecniche strumentali Vantaggi Svantaggi elevata accuratezza, e precisione analisi multi-analita possibilità di accoppiare gli strumenti con spettrometri di massa possibilità di lavorare con autocampionatori Svantaggi elevato costo di acquisto e di gestione personale esperto e formato sistemi non utilizzabili su campo

Tecniche analitiche Tecniche strumentali tecniche cromatografiche gascromarografia cromatografia liquida tecniche spettrofotometriche tecniche spettroscopiche Altre tecniche strumentali