Nitrosazione dei salumi e nuovi indicatori analitici di qualità e sicurezza

AROMI INGREDIENTI ADDITIVI

Nitrosazione dei salumi e nuovi indicatori analitici di qualità e sicurezza

A cura della Stazione Sperimentale per le Conserve Alimentari in Parma

Gli N-nitroso composti (NOCs) sono derivati dalla nitrosazione della carne, che possono formarsi non solo in carni trattate con nitrato e/o nitrito, ma anche per via endogena in presenza di Fe-eme e fonti alimentari di nitrati e/o nitriti (es. vegetali ricchi di nitrato). Di seguito sono riportati alcune informazioni su questa categoria di composti, anche in riferimento alla recente diffusione di agenti nitrosanti innovativi in sostituzione di quelli tradizionali.

COME QUANTIFICARE I NOCs

Tradizionalmente, il principale fattore responsabile della formazione dei composti nitrosati nei prodotti di salumeria è l’aggiunta di nitrito: in seguito a riduzione e a dismutazione del nitrito si genera ossido nitrico (NO), una molecola gassosa molto reattiva in grado di legarsi a numerosi gruppi funzionali di molecole organiche, formando dei composti nitrosati di formula generale RX-NO (in cui X può essere un residuo amminoacidico, un’ammina, uno ione ferro II, un gruppo tiolico, un doppio legame carbonio-carbonio, etc.). In tale contesto, le tradizionali analisi del contenuto aggiunto e residuo di nitrato e nitrito, forniscono informazioni limitate sul reale contenuto di NOCs del prodotto. In passato, mediante metodiche piuttosto laboriose, costose, e poco adatte per controlli di routine, è stato possibile identificare e quantificare alcuni prodotti della nitrosazione come le N-nitrosammine, senza però verificare lo stato di nitrosazione complessivo del prodotto. Per raccogliere informazioni quantitative sul contenuto di NOCs nei salumi, sono necessari metodi analitici veloci e accessibili, e strumentazione idonee. Il Dipartimento Conserve Animali della SSICA ha recentemente acquisito uno strumento analitico (Figura 1) per la quantificazione dei NOCs totali, ferril-nitroso composti (Fe-NO), derivati dalla reazione di NO con il ferro dei gruppi porfirinici, e nitroso-tioli (RS-NO), generati dalla reazione tra NO e gli amminoacidici solforati delle proteine. La tecnica analitica si basa sul principio della chemiluminescenza; i vantaggi del metodo sono la specificità e la sensibilità, con un limite di rilevazione < 1 pmol e di quantificazione < 1 nmol. Lo strumento è stato realizzato modificando l’apparato in uso per l’analisi di NO in applicazioni cliniche come il “breath test”. Con l’applicazione di questo metodo ai prodotti di salumeria, la determinazione del contenuto di NOCs totali, Fe-NO e RS-NO, può diventare un’analisi di routine come quella relativa al contenuto di nitrati e nitriti, in grado di aggiungere informazioni sullo stato di nitrosazione del prodotto.

FONTI TRADIZIONALI E INNOVATIVE DI NITROSAZIONE

Sulla base di studi recenti, è ipotizzabile che gli ingredienti utilizzati nella preparazione dei salumi (ad esempio nitrito e nitrato, ascorbato di sodio e sale), quelli di nuova generazione con capacità NO radical scavenging (estratti vegetali), e le variabili di processo, possano avere un ruolo sul mec-

canismo di formazione dei NOCs.

Figura 1. Strumento CLD88 (Eco Medics AG. Switzerland) e sistema di ampolle in vetro posizionate a monte per la determinazione di N-Nitroso composti in campioni liquidi e solidi installato presso la SSICA

Nell’attività di screening attuata da SSICA, solo nei salumi prodotti senza aggiunta di nitrato e/o nitrito i NOCs sono risultati assenti, a fronte di contenuti estremamente variabili riscontrati negli altri salumi. È da sottolineare che l’uso di fonti alternative ai conservanti di sintesi non impedisce la formazione di NOCs, dal momento che la reattività chimica dei nitriti e nitrati, anche se da fonte vegetale, resta invariata. Tra gli agenti nitrosanti proposti come sostituti del tradizionale nitrito per la preparazione dei prodotti carnei, hanno raggiunto ampia diffusione alcuni estratti di origine vegetale naturalmente ricchi di nitrato.

Questi preparati commerciali derivano per lo più da miscele di vegetali a foglia larga e radici, in taluni casi sottoposti a pre-fermentazione per favorire la conversione di parte del nitrato a nitrito. Il loro impiego tuttavia, come fonte alternativa di nitrati e nitriti, a fronte di alcuni vantaggi quali l’eliminazione dei numeri E dall’etichetta e lo sviluppo di caratteristiche sensoriali simili a quelle

Flora competitiva con effetto anti-listeria Colture alimentari con funzioni protettive speciali contro Listeria A cura di Walter Pozzi

Le culture starter sono alla base della teoria ad ostacoli dei prodotti a base di carne fermentata. Alcuni ceppi hanno un comprovato effetto protettivo anti-listeria, contribuendo alla si-

curezza del prodotto finale.

L’industrializzazione della produzione alimentare ha portato a requisiti di sicurezza alimentare sempre più severi; per esempio l’affettamento risulta una fase delicata e ne conviene che una matrice precedentemente protetta, anche se esposta al rischio di una successiva contaminazione, sarà più sicura. l’attività fermentativa è fondamentale per una corretta maturazione dei prodotti fermentati, la ricerca delle proprietà antagoniste contro la Listeria è successiva. Qui è utile avere accesso a una raccolta completa di ceppi potenzialmente adatti e ottenuti da habitat, come salsicce fermentate, simili all’applicazione richiesta. Frutarom (Gewürzmüller) con sede produttiva a Stoccarda possiede una ampia collezione di ceppi sin dagli anni ’80. Con questa lunga esperienza e competenza tecnica alle spalle, la BITEC® Starter B-Range è la linea sviluppata e continuamente aggiornata per soddisfare largamente le attuali esigenze dell’industria della salumeria italiana.

A causa della sua tolleranza alla temperatura, risulta di particolare importanza il contrasto alla crescita di Listeria vista la sua capacità di crescita anche a temperature inferiori a 4 ° C. Le colture microbiche sono state utilizzate nella produzione di salsicce fermentate sin dagli anni ’50, concentrandosi inizialmente sulla capacità di acidificazione e sulla formazione del colore. Le miscele di diversi ceppi di starter sono diventate sempre più complesse nel corso degli anni e la loro funzionalità sta diventando sempre più specifica. La chiarezza riguardo alle diverse funzionalità dei ceppi e la conoscenza dell’interazione di questi microrganismi tra loro è fondamentale per un corretto utilizzo e richiede una conoscenza ed esperienza tecnica specifica.

Culture protettive e loro proprietà

Dagli anni ’90 in poi la discussione si è sempre più concentrata sulle funzioni protettive degli starter microbici e nello specifico sulla loro funzione contrasto alla crescita di organismi potenzialmente patogeni. Gli starter di ultima generazione presenti sul mercato mirano all’inibizione di Listeria monocytogenes e contribuiscono alla prevenzione e alla sicurezza alimentare dei prodotti finiti. Le aspettative dei produttori sulle prestazioni degli starter microbici per il loro contributo alla sicurezza alimentare sono cresciute enormemente, rendendo di fatto l’azione competitiva e la funzione protettiva un requisito di base.

La protezione da listeria si basa sull’esperienza e la competenza

Non tutti i tipi di batteri lattici sono in grado di inibire la Listeria e per questo sono necessari speciali approcci di screening per identificare microorganismi con questa proprietà. Poiché

Test applicativi e Challenge Test

Il successo dell’uso di una coltura con funzione protettiva contro Listeria monocytogenes dovrebbe essere sempre verificato e garantito da un challenge test nelle condizioni più realistiche possibili. Per questo motivo, Frutarom si avvale di centri di applicazione a Parma e Salisburgo (Austria) che in stretta collaborazione con il laboratorio di eccellenza nel centro di innovazione di Holdorf (Germania) studia e verifica l’efficacia delle proprie colture starter contro Listeria monocytogenes e altri patogeni rilevanti per l’industria della salumeria. Il laboratorio di Holdorf è completamente attrezzato per la produzione e lo stoccaggio di prodotti a base di carne e può quindi garantire la completa esecuzione di un challenge test.

Comprovata prevenzione della crescita di listeria

I prodotti stagionati crudi come il bacon e i salumi fermentati sono microbiologicamente sensibili a diverse Aw. La contaminazione da batteri patogeni come la Listeria rappresenta un rischio significativo per la salute dei consumatori, oltre a comportare spesso un pericolo commerciale per il produttore. La gamma BITEC® STARTER B mette a disposizione soluzioni specifiche, offrendo un ulteriore vantaggio in termini di sicurezza rispetto alle colture tradizionali.

Lo starter BITEC®B Mild & Fast, ultimo prodotto innovativo della gamma, è caratterizzato da un lieve aroma di maturazione oltre all’elevato livello di sicurezza per i salami affettati. Il Lactobacillus sakei grazie alla competizione su nutrienti e microbiota dominante è in grado di formare sostanze che inibiscono efficacemente la crescita di Listeria monocytogenes fornendo la sicurezza ottimale del prodotto finito. Vedi esempi di Challenge test (Fig. 5 e 6).

Conclusione: gli ostacoli aumentano la sicurezza

1 000,00

100,00 Standard

BITEC® STARTER B MILD & FAST

] g F U / C [ g e n e s o y t c o n m o . L 10,00

1,00

0,10

0,01

0

100 000

10 000

] g F U / C [ g e n e s o y t c o n m o . L 1 000

100

10 5 10 15 Shelf life [days]

Standard

BITEC® STARTER B SAFE CURED 20 25

1

0 5 10 15 20 Shelf life [days] 25 30 35

L’importanza di incrementare gli ostacoli per migliorare la sicurezza alimentare nei prodotti fermentati, nei prodotti a base di carne e insaccati pronti al consumo è indiscussa. L’uso di colture starter certamente si pone come contributo centrale nel mix di ostacoli e aiuta con le sue azioni specifiche a rendere i prodotti alimentari più sicuri e costanti.

I prodotti della gamma BITEC® B sono stati testati utilizzando challenge test e hanno mostrato un elevato grado di riduzione di crescita di Listeria nelle applicazioni corrispondenti.

Per Frutarom la sicurezza alimentare rimane l’obbiettivo primario e la sfida per il futuro da condividere insieme alle aziende produttrici e alla comunità di ricerca scientifica.

Disponibile a richiesta la versione integrale in inglese del testo.

Inserto al numero di ottobre 2020

➜ segue da pag. 15

Tabella 1. Vantaggi e svantaggi associati all’impiego di estratti vegetali come fonte alternativa di nitrati e nitriti

PRO

Sviluppo di caratteristiche sensoriali analoghe a quelle dei prodotti nitrosati tradizionalmente (colore, aroma)

Limitazione dei fenomeni ossidativi a carico dei grassi

Etichetta pulita (nessun numero E)

Rispetto delle norme per la preparazione dei prodotti biologici presa in considerazione

Contribuiscono alla sicurezza del prodotto se contengono una quantità di nitrito e/o nitrato idonea e costante

adattata da Flores &Toldrà, Meat Science 171 (2021), 108272 dei prodotti con aggiunta di nitrito e nitrato, comporta numerose conseguenze di cui tenere conto, come riportato nella Tabella 1. L’impiego di nitrati e nitriti di sola origine vegetale potrebbe essere verificata con tale è riconducibile alle dinamiche dell’azoto nel terreno di provenienza. Nel caso di nitrito ottenuto per pre-fermentazione di nitrato vegetale, un’ulteriore specificità la discriminazione operata dai batteri è di norma orientata verso l’isotopo più leggero. Tali specificità relative a nitrati e nitriti vegetali, potrebbero essere approfondite per distinguerli dai conservanti di sintesi. Basse concentrazioni di NOCs possono formarsi anche in salumi preparati senza conservanti, qualora le condizioni di lavorazione consentano a particolari ceppi microbici di produrre NO per riduzione del nitrato e/o per degradazione di molecole azotate naturalmente presenti nel muscolo. Studiando la popolazione microbica naturalmente presente nei prodotti carnei sono stati a tutt’oggi isolati alcuni ceppi di Lattobacilli e di Stafilococchi coagulasi-negativi caratterizzati da una spiccata capacità nitroso-sintasica, in grado cioè di formare spontaneamente ossido nitrico (NO) nelle condizioni di lavorazione e di contribuire pertanto alla formazione del colore nei prodotti carnei senza fare ricorso all’aggiunta di sali nitrosati. Lo studio dei fattori tecnologici idonei allo sviluppo dei ceppi microbici capaci di formare nitroso-pigmenti in assenza di nitrito aggiunto rappresenta un’ulteriore sfida tra le attuali strategie per la riduzione dei NOCs nei prodotti carnei conservati. Alla luce delle conoscenze attuali, la selezione e l’utilizzo di ceppi microbici con queste caratteristiche potrebbero avere interessanti ricadute tecnologiche, perché in grado di sviluppare un colore stabile sfruttando soltanto le fonti azotate presenti nel muscolo. Queste condizioni potrebbero limitare la formazione di altri nitrosocomposti e il nitrito residuo, favorendo selettivamente la sintesi di nitrosopigmenti.

L’aroma della fonte botanica di provenienza può interferire con la componente aromatica tradizionale

La presenza di carboidrati fermentabili può indurre processi di acidificazione eccessiva

I pigmenti vegetali possono impattare sul colore del prodotto

Il contenuto medio di nitrato dell’estratto varia a provenienza geografica, stagionalità e metodo di estrazione

Il processo di preparazione deve includere microrganismi con attività nitrato riducente

La sicurezza del processo e dei prodotti deve essere attentamente valutata e l’eventuale aggiunta di antimicrobici deve essere

Rischio di formazione di nitrosocomposti.

Rischio di inquinanti chimici di provenienza vegetale (es. micotossine, metalli pesanti, inquinanti ambienti)

Rischio di presenza di allergeni (es. estratto di sedano)

l’analisi isotopica; è noto che il rapporto isotopico 15N/14N dei nitrati di origine vegedel rapporto 15N/14N può derivare dalla fermentazione batterica, considerando che

CONTRO

continua a pag. 18 ➜

NUOVA LINEA WL

Negli ultimi anni il consumo di würstel di alta qualità è in netta crescita ed ha raggiunto ultimamente livelli elevati.

Ce ne sono di tutti i tipi: quelli di grosso calibro come il Lyoner e il Pariser, quelli fermentati come il Kabanos e il Kaminwurze, quelli “rossi” come il Berner, il Bockwurst, il Cervelade, il Fleischwurst, il Frankfurter, il Käsewurst, il Leberwurst, il Schinken Krakauer e il Wiener, quelli “bianchi” come il Bratwurst, il Rostbratwurst e il Weisswurst; queste sono soltanto alcune delle svariate tipologie di würstel, una delle specialità di insaccati più conosciuta e amata in Italia e nel mondo.

Per un pranzo veloce o per una cena in famiglia o tra amici, consumato crudo o cotto, la gamma di consumatori di questi prodotti è ampissima.

Nei supermercati possiamo trovarne di tutti i gusti: di carne di maiale, di bovino, di pollo e di tacchino: il successo di questo mercato e la sua relativa diffusione è dato soprattutto dalla rapidità e della versatilità di utilizzo di questi insaccati che ha fatto si la rapida integrazione nella moderna gastronomia italiana.

Europrodotti, quindi, ha il piacere di introdurre la nuova linea di prodotti completi per la produzione di würstel di alta qualità: miscele che esaudiscono il gusto e il sapore di questi insaccati, sia a livello nazionale sia internazionale.

Inserto al numero di ottobre 2020

➜ segue da pag. 17

I NITROSO-PIGMENTI

Il metodo di Hornsey (1956) ed i successivi adattamenti è ancora oggi quello più diffusamente applicato per l’analisi dei pigmenti totali e dei nitroso-pigmenti, che costituiscono una classe dei NOCs dei salumi. Questo metodo viene generalmente applicato per stimare l’efficacia del processo di nitrosazione del pigmento nei salumi cotti. Il limite di questa procedura è che non può essere utilizzato per i salumi stagionati, per le interferenze da parte di altri pigmenti presenti.

Poiché l’analisi dei nitroso-pigmenti è di grande utilità nel caso di salumi trattati con agenti nitrosanti standard e non, in alternativa o in aggiunta al metodo di Hornsey sono stati messi a punto metodi analitici in grado di quantificare i principali pigmenti di carne e salumi inclusi quelli nativi della carne, la zinco-protoporfirina (il pigmento rosso prodotto senza il nitrito), e la nitrosilmioglobina derivata dalla nitrosazione dell’eme. Il metodo, messo a punto presso il Dipartimento Carni della SSICA, è stato ottenuto introducendo modifiche sostanziali in precedenti procedure analitiche.

Figura 2. Tracciato cromatografico relativo alla determinazione di pigmenti e nitroso-pigmenti in salami stagionati trattati con 2a) nitrito di sodio, 2b) nitrosazione selettiva da processi di fermentazione (*). (*) Ematina: rappresentativo dei pigmenti della carne (es. mioglobina), ancora presenti nel salame stagionato. ZnPP: zinco-protoporfirina, pigmento naturale rosso formato durante la stagionatura, più abbondante nei salumi senza nitrati e/o nitriti. PPIX: protoporfirina IX, intermedio nella biosintesi della ZnPP. NO-Eme: rappresentativo della nitrosilmioglobina, il pigmento con la tipica colorazione rossa dei salumi non trattati termicamente addizionati con nitrito (evidenziato nel cromatogramma). Nella Figura 2 è riportato un esempio di tracciato cromatografico di due salami stagionati ottenuti con una nitrosazione convenzionale con nitrito di sodio (2a) e con un agente nitrosante selettivo con nitrito generato da processi di fermentazione (2b).

La Figura 2a mostra che nel caso della tradizionale aggiunta di nitrito, il colore del prodotto è dovuto ai pigmenti della carne (mioglobina) caratterizzati dal gruppo Eme, e dalla nitrosilmioglobina (NO-Eme) derivata dalla nitrosazione di questi pigmenti.

La Figura 2b mostra che in caso di nitrosazione da fermentazione microbica, il colore del prodotto è dovuto anche ad altri pigmenti come zinco-protoporfirina (Zn-PP) e protoporfirina IX (PPIX), generati durante la lavorazione in condizioni di scarsa nitrosazione.

Brenntag Food &Nutrition Italia presenta la nuova soluzione per prosciutti cotti senza fosfati, naturali e clean label

Il Centro di Applicazione Sviluppo Food di Brenntag Food & Nutrition Italia ha messo a punto CARNIFLAVOUR TOTAL PR, innovativa soluzione ingredientistica per la produzione di prosciutti cotti naturali, clean label e senza fosfati aggiunti

Il Centro Applicazione e Sviluppo di Brenntag Food &Nutrition di Padova ha sviluppato Carniflavour Total Pr, innovativa soluzione ingredientistica ideata per prosciutti cotti con diversi range di siringatura, dal 15% al 40% (a seconda del dosaggio di impiego). È una formulazione naturale per produrre prosciutti cotti, o altri prodotti siringati e/o zangolati, senza l’utilizzo di polifosfati o fosfati in genere - che pertanto si possono completamente eliminare dal magazzino ingredienti. Carniflavour Total Pr ha un impatto neutro sul prodotto finito e può essere inserito in qualsiasi salina. È senza retrogusti ed adattabile ad ogni tipo di aromatizzazione e conferisce un buon profilo aromatico. “Abbiamo superato numerose sfide tecniche per concretizzare le richieste dei consumatori e dell’industria alimentare per prosciutti cotti naturali e senza compromessi sul gusto. Con la nostra soluzione abbiamo eliminato i fosfati senza compromettere texture, resa e piacevolezza generale del prodotto finito. Carniflavour Total Pr è la risposta Brenntag alla richiesta di prodotti carnei con etichette pulite e ingredienti più naturali”, afferma Marco Negrini Business Manager Savoury di Brenntag Food & Nutrition Italia. I benefit di Carniflavour Total Pr: • etichetta pulita • senza allergeni (senza lattosio, derivati del latte o della soia, glutine e senza polifosfati aggiunti). • gusto ottimale, senza off flavour, per i consumatori attenti ad un’alimentazione sana ed equilibrata senza mai rinunciare al gusto. • colore naturale ed omogeneo • perfetta affettabilità. Brenntag Food & Nutrition è a disposizione per mettere a punto le soluzioni più adatte alle diverse esigenze produttive, di etichettatura e per rispondere alle specifiche esigenze dei propri clienti. Contattate il team di Brenntag Food & Nutrition Italia e scoprite cosa possiamo fare per voi. “Sense the difference”.