Ricerca applicata - Valutazione della sostenibilità economica e ambientale del trattamento ad alta pressione degli alimenti - Nuovo sequenziamento per il ri levamento di carni, pesci e vegetali - Film commestibile per produrre carne in vitro - Identificare i funghi velenosi - Un lattobacillo per migliorare la sicurezza alimentare del pollo pronto al consumo

Valutazione della sostenibilità economica e ambientale del trattamento ad alta pressione degli alimenti

Su Innovative Food Science and Emerging Technologies 60, 102281, 2020 un’équipe di ricercatori dell’Università di Parma ha realizzato la valutazione comparativa delle prestazioni ambientali ed economiche della tecnologia HPP ad alta pressione per la lavorazione degli alimenti, effettuata utilizzando le metodologie Life Cycle Costing (LCC – costi del ciclo di vita) e Life Cycle Assessment (analisi del ciclo di vita LCA). La pastorizzazione termica (TP), sotto forma di sistema indiretto (con recupero di energia), di processo di sterilizzazione in autoclave, e il confezionamento in atmosfera modificata (MAP) sono presi come punto di riferimento durante la valutazione, dal momento che sono le tradizionali tecnologie di trasformazione alimentare tipicamente utilizzate nella lavorazione del succo d’arancia (TP) e del prosciutto di Parma affettato (MAP). I dati primari su costi e consumi degli impianti HPP, TP e MAP sono stati ottenuti dalle aziende, mentre i dati secondari per l’analisi LCA sono stati recuperati dal database Ecoinvent 3.4 e dalla letteratura scien

tifica disponibile. Dalla valutazione è emerso che il trattamento HPP è più costoso di entrambi i processi TP, ma risulta avere un impatto ambientale inferiore in quasi tutte le categorie di impatto. Rispetto al MAP, l’HPP è meno costoso e ha anche un impatto minore nella maggior parte delle categorie considerate, poiché il MAP richiede una quantità significativa di materiali di imballaggio e gas alimentari. Per quanto riguarda la rilevanza industriale, il trattamento ad alta pressione (HPP) è una tecnologia non termica ben nota, che sin dalla sua introduzione ha avuto un uso limitato, principalmente a causa dell’elevato costo dell’elettricità richiesta per il processo. Oggi, tuttavia, le nuove tecnologie utilizzate nella lavorazione degli alimenti e le nuove applicazioni di prodotti alimentari potrebbero favorirne un utilizzo più ampio. Per valutare correttamente se la tecnologia HPP sia effettivamente conveniente e abbia un basso impatto sull’ambiente, in questo lavoro sono state condotte analisi economiche e ambientali dettagliate. I risultati trovati dovrebbero migliorare l’uso della tecnologia HPP in ambito industriale.

Nuovo sequenziamento per il rilevamento di carni, pesci e vegetali

Quality Assurance and Safety of Crops & Foods. 11, (Suppl. 1, International Symposium Food Fraud Prevention and Effective Food Allergen Management): S38, 2019 riporta un lavoro condotto in Texas dedicato alla prossima generazione di tecniche di sequenziamento per il rilevamento di carni, pesci e piante in campioni puri e misti.

Autenticità e frodi alimentari sono temi di grande interesse per l’industria alimentare, strettamente controllati dalle autorità.

La complessità della catena di approvvigionamento alimentare mette a dura prova le capacità degli strumenti analitici utilizzati per la tracciabilità degli ingredienti per la produzione alimentare. Il metodo più comune per verificare la sostituzione e l’identificazione delle specie è la PCR in tempo reale.

Tuttavia, i test PCR sono limitati dal numero di target che possono essere identificati e differenziati contemporaneamente. Questo può essere un fattore critico, specialmente quando si testano alimenti molto elaborati e complessi che spesso contengono più specie diverse. L’introduzione del Sequenziamento Next Generation (NGS) nel settore alimentare rivoluziona i test di autenticità degli alimenti con un approccio non mirato che consente il rilevamento accurato e la differenziazione di migliaia di specie diverse in ciascun campione. In questo studio gli esperti tecnici di Thermo Fisher Scientific e SGS Molecular hanno supportato gli scienziati di Nestlé Research nell’uso del flusso di lavoro per l’autenticità alimentare NGS di Thermo Scientific per valutare il rilevamento e l’identificazione di specie di carne, pesce e spezie/erbe in diverse condizioni di livello di picco (Dall’1 al 100%) e combinazioni di specie (fino a 5 specie diverse combinate in un campione). Con questo mestati utilizzati per la costruzione di library e l’analisi dei dati.

La preparazione di modelli e il sequenziamento sono stati eseguiti utilizzando Thermo Fisher Scientific Ion Chef e il sistema di protezione alimentare GeneStudio S5. Il

todo sono stati testati 573 campioni tra cui miscele artificiali di specie addizionate all’1, 5 e 10%, campioni di singole specie, materiale di riferimento e campioni di alimenti reali.

Il flusso di lavoro di sequenziamento non mirato include l’estrazione del DNA, la costruzione di library, la preparazione di modelli, il sequenziamento e l’analisi dei dati. I prodotti SGS ALL speciesID sono flusso di lavoro Thermo Scientific NGS Food Authenticity ha dimostrato di rilevare e identificare correttamente il 100% delle specie di carne (n = 49), pesce (n = 26) o vegetali (n = 39) a un livello di picco del 5% o superiore.

A livelli di picco 1-5% tutte le specie sono state rilevate rendendo il flusso di lavoro appropriato per l’analisi dell’ID delle specie alimentari.

Film commestibile per produrre carne in vitro

La carne in vitro è un concetto innovativo della scienza dell’alimentazione e della biotecnologia. I metodi per produrla utilizzano cellule muscolari coltivate su un’impalcatura in un mezzo privo di siero grazie ad un bioreattore. La microstruttura dell’impalcatura è un fattore chiave, perché le cellule muscolari devono essere orientate per poter realizzare l’allineamento pa

I mioblasti sono stati coltivati su film piatti e microstrutturati a tre diverse densità cellulari. Le cellule dei film microstrutturati sono cresciute secondo la morfologia delle fibre muscolari, ma nel caso dell’uso del film piatto hanno prodotto solo una proliferazione cellulare non organizIdentificare i funghi velenosi zata. Si sono valutati i marcatori miogenici usando la reazione a catena quantitativa della polimerasi. Dopo 14 giorni, l’espressione di desmina, miogenina e catena pesante della miosina è risultata significativamente più alta nei film microstrutturati rispetto ai film piatti. La formazione della morfologia delle fibre e l’alta espressione di marcatori miogenici indicano che è possibile utilizzare un film commestibile microstrutturato per la produzione di carne in vitro.

rallelo delle fibre. Uno studio condotto presso l’Università Tecnica Federico Santa Maria di Valparaiso, in Cile, e pubblicato su Foods. 9, (2): 185, 2020, si è proposto di sviluppare una nuova impalcatura (un film microstrutturato) sulla quale far crescere le fibre muscolari.

Tali film commestibili microstrutturati sono stati realizzati utilizzando la tecnologia del microstampaggio. Un microstampo è stato realizzato su misura utilizzando una taglierina laser per ottenere fibre parallele con un diametro compreso tra 70 e 90 µm. I film commestibili sono stati realizzati mediante fusione con solvente utilizzando biopolimeri non di mammifero.

Il consumo di funghi velenosi provoca oltre ogni anno 100 morti e richiede assistenza medica urgente per migliaia di persone nel mondo, dove l’amanitina è la classe di micotossine che causano i problemi più gravi.

Alcuni ricercatori del Servizio di ricerca agricola (ARS) di Albany, in collaborazione con altri istituti di ricerca dell’Università della California-Davis, hanno sviluppato un semplice test portatile in grado di rilevare in pochi minuti il più mortale dei veleni fungali. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Toxins. Il nuovo test, sviluppato soprattutto per i funghi assunti come cibo, è in grado di identificare la presenza di appena 10 parti per miliardo di amanitina in circa 10 minuti da un campione di fungo delle dimensioni di un chicco di riso, ma fortunatamente è abbastanza sensibile da rilevare anche la tossina nelle urine di chi che ha mangiato un fungo velenoso contenente amanitina e funziona anche con l’urina del cane, dal momento che spesso i cani mangiano indiscriminatamente funghi.

Al momento non esiste alcun test diagnostico clinico definitivo per l’avvelenamento da amatoxina, ma la diagnosi precoce dell’amanitina nelle urine di un paziente aiuterebbe i medici nella formulazione di una diagnosi. Lo scopo è rendere possibile a medici e veterinari l’identificazione rapida e sicura dell’avvelenamento da amatossina evitando il percorso di esclusione clinica per tentativi di altre malattie gastrointestinali sospette, nella speranza che si traduca in maggiori possibilità di guarigione, anche se al momento non esistono trattamenti specifici davvero efficaci.

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Se si trovasse un partner commerciale per la produzione e commercializzazione di un kit test, i cercatori di funghi potrebbero disporre di un modo pratico ed efficace per identificare ed evitare di mangiare funghi contenenti tossina amanitinica. Quello in oggetto è infatti il metodo in campo più sensibile e affidabile ad oggi disponibile per identificare chimicamente i funghi contenenti amanitina, anche considerando che, nonostante i raccoglitori esperti possano identificare i funghi mortali solo osservandone l’aspetto, non sono però in grado di vedere le sostanze chimiche tossiche che vi si nascondono.

Tuttavia, il test identifica solo la presenza o l’assenza di questa specifica classe di tossina ma non rileva altri composti come allucinogeni o tossine che causano altri sintomi gastrointestinali o neurologici. Quindi, non è in grado di determinare se un fungo è commestibile.

Molti funghi velenosi assomigliano a funghi selvatici commestibili. Ad esempio, l’Amanita di primavera (Amanita velosa) è un fungo selvatico commestibile altamente apprezzato negli Stati Uniti costieri del Pacifico. Ma ad un occhio non allenato può apparire simile all’Amanita phalloides, fungo mortale responsabile di oltre il 90% delle morti per avvelenamento da funghi in Europa.

Il nuovo test immunologico, basato su un anticorpo monoclonale molto reattivo prodotto in laboratorio che rileva e si lega solo con un target specifico, può fornire ulteriori informazioni su un fungo selvatico oltre l’aspetto e le caratteristiche fisiche e la presenza di amanitine, invisibili all’occhio nudo. Se fosse disponibile un prodotto economico come questo, la raccolta potrebbe diventare ancora più popolare e forse più sicura.

Un lattobacillo per migliorare la sicurezza alimentare del pollo pronto al consumo

La contaminazione da Listeria monocytogenes è un rischio ragionevolmente probabile per tutti i prodotti a base di pollo pronti al consumo dopo l’esposizione all’ambiente successiva al trattamento letale subito. Una coltura di acido lattico (LAC) approvata dal GRAS ha dimostrato la sua efficacia come antimicrobico naturale per sopprimere la crescita di L. monocytogenes su questo tipo di prodotti. Sul Journal of Food Protection. 82, (Suppl. A week 1, IAFP 2019 Annual Meeting, Louisville, Kentucky, July 2-24): 66, 2019 è stato pubblicato un lavoro volto a valutare l’efficacia dell’aggiunta di uno specifico ceppo di Lactobacillus curvatus nell’inibizione della crescita della listeria su tre tipi di pollo tagliato a strisce senza influire negativamente sulle sue proprietà sensoriali. Sono stati eseguiti nove challenge test (tre ricette con due lotti di LAC e un controllo per ricetta). La LAC è stata applicata dopo la cottura mediante applicazione spray. Gli straccetti di pollo sono stati confezionati in atmosfera modificata e conservati fino alla data di scadenza, effettuando una parte del periodo di conservazione a temperature superiori a quelle contemplate. Le concentrazioni di L. monocytogenes artificialmente inoculata sono state misurate ai giorni 0, 1 e 3 e dalla data di scadenza. Allo stesso tempo, sono state misurate le concentrazioni di batteri lattici e la produzione di batteriocina da parte dei LAC per valutare meglio l’efficacia di questo antimicrobico. Si è anche effettuata la valutazione sensoriale da parte dell’industria di trasformazione della carne su campioni non inoculati con la L. mononocytogenes.

La crescita dei batteri lattici è risultata indipendente dalla ricetta di straccetti di pollo testata ed entrambi i lotti di LAC utilizzati hanno evidenziato una significativa pro

duzione di batteriocina. Invece, il comportamento della L. monocytogenes è stato significativamente influenzato dalle ricette. L. curvatus inibisce la crescita della listeria in due delle tre ricette testate mentre nella terza non è stata osservata alcuna crescita di listeria, indipendentemente dall’aggiunta della coltura di batteri lattici. Inoltre, non è stata segnalata alcuna differenza di gusto (test triangolare, sei panelist). Ne risulta che L. curvatus è un efficace agente antimicrobico naturale per il controllo di L. monocytogenes nei prodotti a base di pollo espositi all’ambiente successivamente al trattamento letale effettuato.

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