Pescepesce prodotti ortofrutticoliprodotti ortofrutticoli cerealicereali mielemiele uovauova tartufitartufi spezie, essenze, erbe, condimenti, aromispezie,

Presentazione sul tema: "Pescepesce prodotti ortofrutticoliprodotti ortofrutticoli cerealicereali mielemiele uovauova tartufitartufi spezie, essenze, erbe, condimenti, aromispezie,"— Transcript della presentazione:

1 pescepesce prodotti ortofrutticoliprodotti ortofrutticoli cerealicereali mielemiele uovauova tartufitartufi spezie, essenze, erbe, condimenti, aromispezie, essenze, erbe, condimenti, aromi I principali alimenti sottoposti a frode vino, alcolicivino, alcolici tè, caffètè, caffè acqua mineraleacqua minerale succhi di fruttasucchi di frutta latte, latticinilatte, latticini oli vegetalioli vegetali carnecarne

2 Le filiere alimentari Nello sviluppare metodi analitici per la tracciabilità degli alimenti un requisito indispensabile è la perfetta comprensione della filiera, ovvero di tutti i passaggi di trasformazione dalla materia prima al prodotto finito, compresi lo stoccaggio e l'imballaggio. Ciascuno dei passaggi può influenzare in maniera più o meno marcata la possibilità di seguire il flusso mediante test analitici Ciò è meno indispensabile se l'interesse è nell'autenticazione dell'alimento, dove può essere sufficiente distinguere il prodotto finito autentico da quello non autentico, senza per questo dover conoscere i passaggi precedenti della filiera. Anche in questo caso, tuttavia, la conoscenza dei vari passaggi permette di individuare in maniera più efficiente i test analitici idonei Per questo motivo è opportuno illustrare brevemente le filiere degli alimenti più importanti

3 Il vino Il vino, tra gli alimenti, è uno dei prodotti maggiormente sottoposto a frode. Vini di alta qualità o di annate particolari raggiungono prezzi elevati, diventando obiettivo di tentativi di illecito. Nonostante la legislazione sul vino sia una tra le più complete e il vino sia tra gli alimenti maggiormente analizzati, lentità delle frodi è talmente elevata da essere difficilmente quantificabile Le frodi sul vino causano un grande danno di immagine al mercato in termini di fiducia del consumatore, soprattutto nel contesto attuale in cui i prodotti dei Paesi emergenti in campo enologico (Argentina, Australia, Cile, California, Nuova Zelanda) diventano competitivi Fino a poco tempo fa, lunico modo per verificare lautenticità di un vino consisteva nellassaggio da parte di esperti. Attualmente, sono stati sviluppati metodi che accoppiano strumenti matematici e tecniche analitiche avanzate, permettendo così lapplicazione a studi di autenticazione e tracciabilità. Il ruolo della chimica analitica è quindi evidente e giustificato dal valore del prodotto

4 La filiera del vino in senso chimico

5 Le tecniche maggiormente utilizzate negli studi di autenticazione del vino sono le seguenti: IRMS, analisi degli isotopi stabili leggeri (C, H, O, N) e pesanti (Sr e Pb) IRMS, analisi degli isotopi stabili leggeri (C, H, O, N) e pesanti (Sr e Pb) Spettrometria ICP-MS per determinare gli elementi in particolare a livello di tracce ed ultratracce Spettrometria ICP-MS per determinare gli elementi in particolare a livello di tracce ed ultratracce Cromatografia: usata per la determinazione di classi di composti utili nella classificazione dei vini Cromatografia: usata per la determinazione di classi di composti utili nella classificazione dei vini Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): analoga all'analisi isotopica Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): analoga all'analisi isotopica Tecniche per lautenticazione del vino

6 La tracciabilità del vino è relativamente più difficile da studiare, rispetto allautenticazione. Ciò è dovuto ai numerosi stadi della lavorazione (uva mosto vino grezzo vino stabilizzato vino imbottigliato) che alterano pesantemente la composizione della materia prima. La conversione di molte sostanze in composti diversi e laddizione di numerose altre con funzioni diverse rendono il prodotto finale unentità che è difficile ricondurre alla materia prima. È quindi necessario ricorrere a sostanze che fungano da traccianti o marcatori naturali, mantengano cioè intatta la loro composizione o distribuzione in tutta la filiera Le tecniche idonee a individuare e quantificare questi parametri sono le seguenti: Spettrometria ICP-MS, con particolarme riferimento alla determinazione delle terre rare o lantanidi (REE) Spettrometria ICP-MS, con particolarme riferimento alla determinazione delle terre rare o lantanidi (REE) IRMS, in particolare per 87 Sr/ 86 Sr e isotopi del Pb IRMS, in particolare per 87 Sr/ 86 Sr e isotopi del Pb Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) Tecniche per la tracciabilità del vino

7 I cambiamenti nellambito della filiera Il collegamento tra i vari stadi della filiera è regolato da fenomeni naturali (es. fermentazioni) e fenomeni artificiali, cioè indotti dalluomo nel corso del ciclo produttivo I fenomeni naturali possono essere: I fenomeni artificiali comprendono tutte le variazioni imposte dalla lavorazione umana. Tutti questi fenomeni si ripercuotono sulla composizione del prodotto che via via passa dalla materia prima al vino imbottigliato e commercializzato Le differenze imposte dalla natura si sommano quindi alle differenze di processo. Ciò a volte può essere sfruttato per discriminare chimicamente un vino da un altro, ma spesso la sovrapposizione dei contributi naturali ed artificiali rende la situazione complessa biologici: lassunzione di sostanze minerali dal terreno da parte della vite, le reazioni di fermentazione (alcolica, acetica, malolattica) biologici: lassunzione di sostanze minerali dal terreno da parte della vite, le reazioni di fermentazione (alcolica, acetica, malolattica) geologici: la differenziazione tra terreno e terreno geologici: la differenziazione tra terreno e terreno

8 La filiera del vino: metalli I vari passaggi del processo produttivo del vino implicano una serie di alterazioni delle materie prime conseguenti a trattamenti e ad addizioni di sostanze varie, di cui è bene tener conto nel definire la tracciabilità in senso chimico Addizione di composti di Cu e Zn Addizione di composti di K, Ca, P Precipitazione di metalli Rilascio di Cr, Fe, Ni

9 La filiera del vino: composti organici Molte classi di composti organici, caratteristiche di determinati passaggi della filiera del vino, sono utilizzabili a scopo di autenticazione

10 Ulteriori considerazioni vini fortificati o liquorosi (Marsala, Sherry,Porto, Madeira): sono quelli in cui è consentita l'addizione di alcol, non tanto allo scopo di aumentare il tasso alcolico ma per modificare la percezione delle sostanze aromatiche e quindi globalmente il gusto. L'alcol addizionato avrà probabilmente una marcatura isotopica ( 2 H/ 1 H, 13 C/ 12 C e 18 O/ 16 O) differente da quello che si è formato nella fermentazione alcolica ma dal quale è ovviamente indistinguibile; il prodotto finale, cioè il vino imbottigliato, avrà una marcatura isotopica mista, probabilmente non più correlabile all'origine vini fortificati o liquorosi (Marsala, Sherry,Porto, Madeira): sono quelli in cui è consentita l'addizione di alcol, non tanto allo scopo di aumentare il tasso alcolico ma per modificare la percezione delle sostanze aromatiche e quindi globalmente il gusto. L'alcol addizionato avrà probabilmente una marcatura isotopica ( 2 H/ 1 H, 13 C/ 12 C e 18 O/ 16 O) differente da quello che si è formato nella fermentazione alcolica ma dal quale è ovviamente indistinguibile; il prodotto finale, cioè il vino imbottigliato, avrà una marcatura isotopica mista, probabilmente non più correlabile all'origine vini frizzanti: sono previsti due stadi di fermentazione, la prima alcolica per produrre alcol etilico e la seconda per produrre ulteriore CO 2. Normalmente la seconda è ottenuta con l'addizione di piccole quantità di zucchero, in maniera differente a seconda delle legislazioni vigenti nei vari paesi. Il carbonio della CO 2 generata è riconoscibile dal carbonio presente nell'alcol, in quanto i due composti sono separabili vini frizzanti: sono previsti due stadi di fermentazione, la prima alcolica per produrre alcol etilico e la seconda per produrre ulteriore CO 2. Normalmente la seconda è ottenuta con l'addizione di piccole quantità di zucchero, in maniera differente a seconda delle legislazioni vigenti nei vari paesi. Il carbonio della CO 2 generata è riconoscibile dal carbonio presente nell'alcol, in quanto i due composti sono separabili In alcuni prodotti enologici particolari sono impiegate procedure che introducono variabilità, di cui è necessario tenere conto. Alcuni esempi sono:

11 Riassumendo... Metalli in tracce, isotopi: utili per la tracciabilità e per l'autenticazione Metalli in tracce, isotopi: utili per la tracciabilità e per l'autenticazione Composti organici: utili per la classificazione e quindi l'autenticazione Composti organici: utili per la classificazione e quindi l'autenticazione

12 In definitiva, riuscire a seguire la filiera del vino dal punto di vista chimico non è cosa semplice, mentre relativamente più semplice potrebbe essere l'autenticazione. Lintervento umano (lecito o illecito che sia) contribuisce pesantemente al prodotto finale Il compito dellanalista chimico è invece lindividuazione dei parametri che possono consentire di distinguere un vino autentico da uno adulterato (autenticazione) oppure di trovare il collegamento tra i vari stadi della filiera (tracciabilità) Daltra parte, lobiettivo principale di chi produce vino non è la tracciabilità ma la qualità del proprio prodotto!

13 Tè e caffè Il

14 Lacqua minerale La filiera dell'acqua minerale è ovviamente la più semplice, in quanto un requisito specifico perchè un'acqua possa essere commercializzata come minerale è il fatto che essa non subisca, dalla sorgente alla bottiglia, alcun trattamento di potabilizzazione. Attualmente le normative consentono soltanto l'abbassamento del livello di arsenico e altri contaminanti mediante insufflamento di ozono (O 3 ) per ossidare ioni potenzialmente tossici As(III) + O 3 As(V) tossico meno tossico tossico meno tossico In definitiva l'acqua minerale sembrerebbe la matrice ideale per studi di tracciabilità, in quanto le caratteristiche chimico-fisiche della materia prima si conservano intatte riflettendosi nel prodotto finito. Di fatto, il valore commerciale dell'acqua minerale non è tale da giustificare l'applicazione di tecniche costose come la IRMS o la NMR. Inoltre va tenuto conto della possibile variabilità di composizione delle sorgenti in funzione del clima, delle stagioni, ecc.

15 Succhi di frutta Il

16 Latte e latticini Il

17 La tracciabilità del latte Lo studio di tracciabilità del latte è relativamente semplice in quanto la sua composizione riflette istantaneamente le condizioni a cui l'animale è esposto. Il trasferimento di nutrienti e/o di contaminanti dall'erba al latte, attraverso lo stomaco dell'animale, è velocissimo

18 Oli vegetali Il

19 La carne Nell'ambito della filiera della carne gioca un ruolo assolutamente primario l'origine degli animali. Sappiamo dalle cronache degli ultimi anni quanto la qualità della carne possa essere associata, a torto o a ragione, alla sua origine geografica. In un recente sondaggio portato avanti dall'Ufficio Federale di Sanità Pubblica della Svizzera, emergeva che l'origine della carne era un fattore importante, nella decisione dell'acquisto, per almeno il 71% dei potenziali clienti. A seconda delle epidemie del momento, queste percentuali possono variare drammaticamente da un animale all'altro Peraltro è piuttosto sconfortante constatare che gli attuali schemi di tracciabilità del bestiame, basati su marchi, tatuaggi e passaporti animali, dipendono in ultima analisi da un pezzo di carta. In un panorama così fragile e strettamente legato ai mezzi di comunicazione, è evidente che i controlli e la diffusione dei loro risultati diventano l'unica garanzia di genuinità. In questo senso l'analisi isotopica degli elementi leggeri sulla carne può essere il mezzo più sicuro per la certificazione dell'autenticità e della tracciabilità

20 La tracciabilità della carne La complessità del sistema bestiame è notevole, in quanto va tenuto conto di variabili come l'ambiente, le condizioni coniugali, la razza, l'alimentazione, le caratteristiche dell'acqua potabile. Inoltre le strategie di analisi sono necessariamente differenti su scala globale o micro-regionale Di conseguenza la tracciabilità della carne risulta alquanto complessa, a differenza di quella del latte. Il bestiame può consumare cibi di varia origine, la cui marcatura isotopica o il cui contenuto di elementi in tracce tenderà a mescolarsi nel fissarsi nei muscoli delle bestie, e comunque ciò avviene in tempi lunghi, tali da far perdere traccia della marcatura del cibo. Per di più, è possibile che il bestiame sia allevato in fattorie diverse nel corso della vita degli animali, e quindi alimentato in maniera differente. erbafienomangimi Infine molti fattori biologici e fisiologici che possono influenzare la composizione isotopica dei tessuti animali sono ancora scarsamente compresi, a differenza di quanto avviene, per esempio, per il vino

21 Un'informazione abbastanza semplice da ottenere è quella relativa al tipo di alimentazione del bestiame, che si riflette nella marcatura isotopica della carne macellata. I sistemi estensivi di produzione (agnello, talvolta mucca), specialmente la produzione cosiddetta organica, sono fortemente correlati all'ambiente locale in quanto gli animali sono lasciati il più possibile all'aperto, a volte anche durante l'inverno. L'alimentazione richiede pochi supplementi da importare al di fuori delle fattorie, come previsto dalla normativa UE 2092/91 per l'agricoltura organica. Come risultato, gli animali soggetti a questo regime alimentare incorporano sostanze minerali e marcature isotopiche caratteristiche di un'area locale Per la carne da animali allevati convenzionalmente la situazione è più complicata. I sistemi variano dal pascolo libero in estate e alimentazione a base di mangimi locali in inverno (in maniera simile alla produzione organica) a sistemi basati sull'alloggiamento al coperto a tempo pieno dove tutti gli alimenti si generano al di fuori della fattoria. Gli ingredienti possono arrivare dalla stessa regione ma possono anche essere acquistati in regioni differenti o in altre parti del mondo. In particolare, i supplementi proteici a base di soia sono commercializzati in tutto il mondo. Nelle carni macellate da animali alimentati con questi sistemi, le sostanze assorbite riflettono le marcature di due o più regioni, creando una situazione difficilmente riconoscibile Particolarmente complesso è il caso del pollo, animale che raramente è allevato con sistemi estensivi e quindi la sua carne ha scarsissimi legami con il territorio di origine

22 Tecniche analitiche per la carne Per la tracciabilità della carne, nonostante le difficoltà evidenziate in precedenza, le sole tecniche efficienti sono sostanzialmente due: Numerose altre tecniche sono in grado di contribuire all'autenticazione (determinazione dei composti volatili, determinazione della composizione chimica grossolana) ma non hanno sufficiente potere discriminante per determinare l'origine geografica. In certi casi è possibile risalire, se non all'origine, quantomeno alle condizioni di alimentazione e di alloggiamento del bestiame l'analisi isotopica, in relazione all'acqua potabile (H, O), al terreno e all'alimentazione (C, N, S e Sr)l'analisi isotopica, in relazione all'acqua potabile (H, O), al terreno e all'alimentazione (C, N, S e Sr) la determinazione degli elementi in tracce, in relazione al terreno, all'alimentazione o alle fonti di inquinamentola determinazione degli elementi in tracce, in relazione al terreno, all'alimentazione o alle fonti di inquinamento

23 Il pesce Il

24 Prodotti ortofrutticoli L'autenticazione dei prodotti ortofrutticoli può essere semplice, in quanto il collegamento tra l'alimento commercializzato e il terreno su cui è stato coltivato è praticamente privo di intermedi di lavorazione che possano alterarne le caratteristiche chimico-fisiche. I trattamenti con fitofarmaci possono introdurre alcune sostanze organiche e/o inorganiche (alcuni fitofarmaci possono contenere metalli), ma non è difficile individuare elementi in tracce, es. lantanidi, la cui distribuzione funga da marcatore per l'alimento Nella pratica, però, il valore di questi prodotti raramente giustifica l'applicazione delle tecniche analitiche per studi di autenticazione e tracciabilità

25 I cereali Il

26 Il miele Il miele è una soluzione molto concentrata di carboidrati in acqua, costituita per l'80% da una miscela complessa di zuccheri, per il 15- 20% da acqua e per la restante parte, del tutto minoritaria in peso, da sostanze varie molte delle quali però influenzano colore, gusto e aroma del miele Il miele è indubbiamente un prodotto molto legato al territorio di produzione, in quanto le sue caratteristiche di composizione e organolettiche derivano principalmente dal tipo di flora bottinata dalle api. Oltre alle variazioni di vegetazione, altri elementi importanti legati al territorio sono il tipo di suolo e lo sviluppo delle diverse attività umane con le possibili ricadute sulla costanza delle produzioni (diversa diffusione negli anni di piante agricole di interesse apistico, variazioni nelle risorse spontanee), sulle tecniche di produzione (dal tipo di ape e di alveare fino ai sistemi di lavorazione e di trasporto) nonché sulla salubrità del prodotto (possibili inquinamenti)

27 Per il miele lelemento origine geografica non permette di stabilire graduatorie qualitative assolute, ma è sicuramente alla base di differenze abbastanza costanti e riconoscibili, sia a livello organolettico che di composizione. Ad esempio, è riconosciuto il fatto che il miele piemontese sia uno dei migliori al mondo. Oltre a ciò il miele, al pari delle altre produzioni alimentari, può avvalersi delle indicazioni di origine geografica protetta (DOP o IGP) previste dal Regolamento comunitario 2081/92 (CE, 1992) Da quanto sopra si può comprendere la grande importanza, ai fini di una corretta commercializzazione del prodotto, di poter disporre di uno strumento idoneo alla verifica dellorigine geografica del miele, e di fatto anche la nuova direttiva prevede la necessità di avvalersi di metodi convalidati internazionalmente per verificare la veridicità delle denominazioni Attualmente, il metodo diagnostico principale per ottenere l'indicazione geografica di un miele è la melissopalinologia, cioè lo studio del polline nel miele. Nell'ambito più strettamente chimico, però, sembrano fornire buone indicazioni le tecniche di analisi isotopica e la determinazione dei metali in tracce. Altri parametri di composizione considerati negli studi di classificazione sono le proteine, i composti aromatici, gli zuccheri, i flavonoidi, i polifenoli e gli acidi organici

28 La tracciabilità del miele con tecniche analitiche sarebbe agevole dal punto di vista della filiera, in quanto dalla raccolta della secrezione delle api al confezionamento dei barattoli non intervengono trattamenti tali da alterare pesantemente la composizione del prodotto. Tuttavia ciò è reso complicato dal punto di partenza: c'è infatti una notevole variabilità nel prelievo del nettare dei fiori o delle secrezioni di parti vive di piante da parte delle api, per cui è difficile avere un riferimento geografico sicuro o, quantomeno, costante. Limitandoci al caso dei mieli monofloreali, cioè provenienti da un'unica specie botanica, ed escludendo il miele cosiddetto millefiori, va considerato che è possibile che l'areale su cui insistono le api vari da una stagione all'altra, oltre al fatto che è impossibile verificare se le api prelevano nettare da una sola specie. Inoltre l'andamento climatico-stagionale può influenzare pesantemente la composizione del nettare da un ciclo all'altro di produzione Perchè l'analisi isotopica o la determinazione dei metalli in tracce diventino un'alternativa efficiente alla melissopalinologia risulta evidente la necessità di database ricchi, che tengano conto di tutte le possibili variabili

29 Tecniche analitiche per il miele

30 Uova e prodotti a base di uova Il

31 I tartufi Il tartufo è un alimento naturale per eccellenza, tanto che è abbastanza difficile ottenere per coltivazione prodotti di qualità elevata. Si tratta senza dubbio dell'alimento più idoneo agli studi di autenticazione e tracciabilità. Esso ha infatti queste caratteristiche: il costo del prodotto è altissimo, probabilmente il più alto in assoluto nel comparto economico agroalimentare (il Tuber Magnatum pico, il tartufo bianco più pregiato, costa 1000-2000 /Kg al mercato di Asti, dati 2005 - l'oro costa 1800 /Kg!), con prezzi differenti a seconda dell'origine il che giustifica la necessità di riconoscerne la provenienza geograficail costo del prodotto è altissimo, probabilmente il più alto in assoluto nel comparto economico agroalimentare (il Tuber Magnatum pico, il tartufo bianco più pregiato, costa 1000-2000 /Kg al mercato di Asti, dati 2005 - l'oro costa 1800 /Kg!), con prezzi differenti a seconda dell'origine il che giustifica la necessità di riconoscerne la provenienza geografica nel suo passaggio dal terreno alla tavola non c'è (teoricamente) alcun trattamento di tipo chimico che possa alterarne le caratteristiche chimico- fisiche: la composizione del prodotto è legata esclusivamente al metabolismo della pianta, come l'assunzione di sostanze minerali dal terrenonel suo passaggio dal terreno alla tavola non c'è (teoricamente) alcun trattamento di tipo chimico che possa alterarne le caratteristiche chimico- fisiche: la composizione del prodotto è legata esclusivamente al metabolismo della pianta, come l'assunzione di sostanze minerali dal terreno si tratta di un prodotto avente una composizione abbastanza complessa e ricca, ma questo, oltre che una complicazione dal punto di vista analitico, può essere un vantaggio per la ricchezza di variabili da sfruttare a scopo di autenticazionesi tratta di un prodotto avente una composizione abbastanza complessa e ricca, ma questo, oltre che una complicazione dal punto di vista analitico, può essere un vantaggio per la ricchezza di variabili da sfruttare a scopo di autenticazione

32 Nel tartufo lo studio dell'autenticità e della tracciabilità coincidono, vista l'assenza di passaggi intermedi: un tartufo autenticamente albese sarà potrebbe essere tracciabile e quindi riconducibile alla zona di prelievo; al tempo stesso dovrebbe essere differente, dal punto di vista di numerose componenti chimico-fisiche, da un tartufo di altra provenienza, es. balcanica o di altre regioni d'Italia. Perciò l'applicazione delle tecniche più idonee - analisi isotopica e determinazione dei metalli in tracce - dovrebbe essere agevole e anzi auspicabile Qui subentrano però considerazioni di ordine economico. Va considerato che le analisi citate sono sempre distruttive: il successo dell'autenticazione è legato alla disponibilità di dati di riferimento, il che richiede l'analisi di decine e decine di campioni certificati, equivalente ad un impegno economico oneroso. Per di più, il valore del prodotto è talmente elevato che la possibilità di evidenziarne aspetti fraudolenti potrebbe risultare alquanto malvisto, in particolare dai commercianti meno onesti Per questi motivi non esiste, al momento, alcuno studio di autenticazione o di tracciabilità sui tartufi

33 Spezie, essenze, erbe, condimenti e aromi Il