RELAZIONE SCIENTIFICA dagli archivi di Ingegneria Alimentare

DAGLI ARCHIVI DI INGEGNERIA ALIMENTARE - LE CARNI Da: INGEGNERIA ALIMENTARE - LE CARNI n. 17 - NOVEMBRE 2007

A partire dal numero di marzo 2022 di Ingegneria Alimentare abbiamo creato questa rubrica per rendere omaggio a una persona che ha dato lustro al mondo della ricerca scientifica nel settore delle carni e dei salumi e che ha onorato la nostra rivista della sua collaborazione per molti anni. Abbiamo raccolto, dietro ripetute richieste dei lettori, un campionario dei suoi scritti e gli articoli più rappresentativi dell’opera del Prof. Carlo Cantoni, ancora attuali e di enorme importanza scientifica, saranno pertanto ripubblicati sulle pagine di Ingegneria Alimentare per dare modo a coloro che non hanno potuto goderne in passato di attingere dall’immensa esperienza del Professore e approfondire le proprie conoscenze. Speriamo che l’iniziativa sia gradita a quanti hanno avuto modo di conoscere il Prof. Carlo Cantoni e, soprattutto, ai più giovani che non ne hanno avuto la possibilità dalla sua scomparsa. Alcuni passaggi sono stati aggiornati ma il valore degli studi – potrete constatare – resta straordinariamente attuale. Buona lettura, l’Editore e la redazione

Uso dell’ozono per la disinfestazione di acari nei prodotti di salumeria

Carlo Cantoni, Luca Maria Chiesa, Serena Milesi

Fotografia 1 Partite di salame infestate da acari sono state trattate con ozono per la disinfestazione da acari e altri insetti. L’ozono, alle concentrazioni di 0,15-0,20 p.p.m., ha dimostrato di possedere una potente attività acaricida.

Potential use of ozone for insect disinfestation of dry salami In this study the potential use of ozone per insect disinfestation of dry salami were tested. The gaseus ozone at low level 0,15-0,20 p.p.m. has been able to kill acarus fauna, which are present on the surfaces of dry salami.

Gli acari spesso si localizzano negli alimenti conservati e negli ambienti di lavoro come nei magazzini di conservazione, nelle stanze di stagionatura, nelle fattorie e in altri ambienti di lavorazione degli alimenti. Hughes (1976) ha elencato più di 60 specie di acari contaminanti gli alimenti conservati. Gli acari appartengono al phylum Artropodi (subphylum Chelicerati), sottoclasse Aracnida, da cui si distinguono per la ridotta o assente segmentazione addominale. Questi organismi tassonomicamente appartengono all’ordine Astigmata che comprende circa 60 famiglie. Di queste, tre sono quelle più importanti: Pyroglyphidae, Acaridae e Glycyphagidae. I generi più comuni sono Dermatophagoides, Euroglyphus, Acarus, Tyrophagus, Blomia, Cheyletus, Androlaelaps. Le specie di acari più frequenti negli alimenti conservati sono Tyrophagus putrescentiae (Schrank), Tyrophagus longior (Gervais), Tyrophagus entomophagus (Laboulbenia) e Acarus siro L. (tutti Acaridae), Suidasia pontificia (Oudemans), che sono Suidasidae, Dermatophagoides pteronyssinus (Truessart), Dermatophagoides farinae (Hughes) e Euroglyphus maynei (Coleman) che appartengono ai Pyroglyphidae, Glycyphagus domesticus (De Geer), Lepidoglyphus destructor (Schrank) e Gohieria fusca (Oudemans) che sono compresi nei Glycyphagidae (Olsen, 1998; Thind e coll., 2001). L’acaro Tyrophagus putrescentiae è la specie più diffusa e infesta gli alimenti conservati e stagionati con elevato contenuto proteico e lipidico come formaggi, bacon, speck, salami, prosciutti, arachidi, uova essiccate, farine e alcuni cereali (Hughes, 1976; Hill, 2002). Il tempo di generazione di un acaro è di 10 giorni, variando però da 9,5 a 130 giorni a seconda delle condizioni ambientali. La temperatura ottimale di crescita è di 25°C

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(variando tra 8,5°C sino a 36°C) e l’UR ottimale dell’ambiente è di 80-90%. Un acaro adulto vive per 2-5 mesi (Hill, 2002). Nei prodotti alimentari stagionati tendono ad aggregarsi sulla superficie (Olsen, 1998). Morfologicamente gli acari hanno piccolissime dimensioni, sono visibili tuttavia all’occhio nudo, hanno una cuticola bianchiccia liscia e brillante, l’intensità di colorazione delle appendici dipende dal tipo di alimento. Il corpo dell’acaro, oltre che dagli arti, è caratterizzato da un grosso addome con il 50% di umidità, che si essicca rapidamente al diminuire della UR ambientale (60% UR). Si ritiene che l’habitat originario degli acari sia da identificarsi nei nidi di imenotteri, nei suoli dei pascoli, nei terreni coltivati con alfa alfa, nei silos di grano, nella paglia, nei nidi di uccelli e negli alveari, trovando, poi, un ambiente favorevole per lo sviluppo nelle stanze di stagionatura di insaccati e salati (prosciutto, speck, coppe ecc.). Nei loro ambienti naturali gli acari contaminanti le derrate alimentari sono considerati quali consumatori del materiale vegetale in decomposizione e della flora micetica, cioè di miceti dei generi Eurotium, Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Mucor. Tra i vari acari T. putrescentiae è la specie più fungivora. Quanto ai prodotti carnei stagionati come prosciutti crudi stagionati, speck, coppe, pancette arrotolate e salami a lunga stagionatura, le condizioni fisiche-ambientali di umidità e di temperatura (80% e più di UR e 12-14°C) favoriscono la moltiplicazione degli acari sulle superfici, determinando così un problema molto importante da affrontarsi soprattutto per i produttori spagnoli e italiani. Sebbene non pericolosi per il consumatore per ingestione, la presenza di questi parassiti, visibili a occhio nudo, sulla superficie dei salumi, annulla la possibilità di vendita dei prodotti perché rifiutati dai consumatori e, soprattutto, è vietata per legge nei vari Stati della Unione europea. Nei prosciutti spagnoli (iberici) le specie di acari riscontrate sono state Tyrophagus putrescentiae (Schrank) (Astigmata, Acaridae), Tyrolichus casei (Oudemans), Tyrophagus longior (Gervais) e Tyrophagus palmarum (Oudemans) (Acaridae), Carpoglyphus lactis (L.) (Carpoglyphidae), Glycyphagus domesticus (De Geer) (Glycyphagidae), Tyroborus Lini (Oudemans) (Acaridae). Accanto a questi, è stata segnalata la presenza anche di acari non astigmati come Cheyletus eruditus (Schrank) e Cheletomorphs lepidoterum (Shaw) (Prostigmata Cheyletidae) e Androlaelaps casalis casalis (Berlese) (Mesostigmata, Dermanyssidae) e Blattisocius dendriticus (Berlese) (Mesostigmata, Ascidie). Tutte quest’ultime specie sono presenti perché sono predatori degli

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TWIN RAIL SYSTEM

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Fotografia 2

acari tipici precedentemente elencati, dei quali si cibano (Ramos, 1999). Di tutte le specie elencate, tuttavia le più rappresentate sono Acarus siro, Tyrophagus putrescientiae, T. longior e T. casei (Garcia, 2004). Per i prodotti italiani sull’argomento esistono pochi lavori, sebbene, l’inconveniente sia frequente. Le specie identificate in prosciutti crudi e in salami sono più limitate ed è stata segnalata la presenza di Tyrophagus longior (Gervais) (Dimidiatus longior e Dimidiatus infestans, Berlese), Acarus siro, Tyrophagus putrescentiae (d’Aubert e coll., 1983). Per controllare ed eliminare la crescita degli acari sono stati sperimentati vari trattamenti fisici, chimici e biologici di seguito elencati.

METODI FISICI

• Rigorosa pulizia degli ambienti di lavorazione • barriere meccaniche alle aperture per evitare l’ingresso di acari • eliminazione meccanica alla fine del periodo di stagionatura mediante aspirazione o con lo spazzolamento • modificazione delle condizioni ambientali • trattamento con radiazione (raggi γ) • atmosfera modificata.

METODI CHIMICI

In molte occasioni i metodi fisici non sono risultati sufficienti per controllare le popolazioni di acari per cui si è ricorso all’uso di acaricidi di sintesi chimica. È ovvio che i prodotti impiegabili devono avere una bassissima tossicità per l’essere umano, devono garantire una minima attività residuale e non devono influenzare le caratteristiche organolettiche dei prodotti. In genere si impiegano per i vegetali. I prodotti chimici utilizzati si dividono in fumiganti e non fumiganti. I primi sono gas tossici. Tra tutti questi prodotti il bromuro di metile è quello più efficace.

FEROMONI

La loro applicazione è oltremodo complessa e non sembra realizzabile nel settore delle carni.

CONTROLLO BIOLOGICO

Richiede la utilizzazione di predatori, patogeni attivi contro gli acari contaminanti e anch’esso non è praticabile nel settore specifico.

METODI ALTERNATIVI

Prodotti di origine botanica. Monoterpeni. Sono composti terpenoidi presenti negli oli vegetali. RCls. Sono inibitori della sintesi della chitina e antagonisti della sintesi dell’ormone della muta. Altri composti vegetali. Principi attivi ottenuti per estrazione dall’albero del Neem (Azadirachta indica) (Meliaceae) un metabolita dell’attinomicete Saccharopolyspora spinosa. Tra le categorie di composti citate, le sostanze più attive sono: • azadiractina, un limonoide naturale estratto dall’albero del Neem (Azadirachita indica), riduce la crescita degli acari • piriproxifene che è un analogo dell’ormone giovanile e sopprime l’embriogenesi, agendo sulla metamorfosi e la formazione dell’adulto • esaflumorone che inibisce la sintesi della chitina indispensabile per la formazione della cuticola • spinosad che è composto da due principi attivi, la spinosina A e la spinosina D, ed è elaborato da Saccharopolyspora spinosa.

Agisce sul sistema nervoso degli insetti provocando la contrazione attiva dei muscoli e, quindi, la paralisi dell’insetto (Ramos, 1999). Utilizzo dell’ozono. Tra tutti i metodi antiacari indicati solo l’intervento meccanico consente la totale eliminazione degli acari, ma richiede tempo e, quindi, un certo costo. Per distruggere gli acari nei salumi stagionati si è, quindi, pensato di utilizzare l’ozono che per il suo potere ossidante riesce letale per gli insetti. L’ozono è la molecola triatomica dell’ossigeno. È un gas instabile composto da tre atomi di ossigeno O₃ presente allo stato naturale nell’atmosfera. Si forma nella stratosfera, nello smog fotochimicamente e dalle lampade sterilizzatrici UV, negli archi elettrici con elevato voltaggio e negli impianti di irraggiamento gamma. Alla temperatura ambientale, l’ozono si decompone rapidamente e così non si accumula senza una produzione continua (Peleg, 1976; Miller e coll., 1978).

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L’ozono è l’ossidante più potente a nostra disposizione (il più potente è il fluoro), è dieci volte più potente del cloro, e consente di distruggere virus, batteri, protozoi e altri organismi viventi con grande efficacia. Alla temperatura ambientale l’ozono è incolore e ha un odore pungente caratteristico, simile a quello che si avverte nell’aria fresca dopo un temporale con fulmini (Coke, 1993). Si percepisce nettamente a concentrazioni di 0,01-0,05 p.p.m. (Miller e coll., 1978). Industrialmente l’ozono viene prodotto da macchine apposite mediante il cosiddetto “effetto corona”, cioè facendo fluire una corrente elettrica tra un conduttore a potenziale elettrico elevato e un fluido neutro circostante, generalmente l’aria. L’effetto si manifesta quando il gradiente di potenziale supera un determinato valore sufficiente a provocare la ionizzazione del fluido isolante (aria), ma insufficiente perché si inneschi un arco elettrico. Una volta ionizzato, il fluido diventa plasma e conduce elettricità. Il circuito elettrico si chiude quando la carica elettrica trasportata dagli ioni giunge lentamente al punto di riferimento del generatore, solitamente la terra. La produzione dell’effetto corona implica l’impiego di due elettrodi, uno appuntito per aumentare la ionizzazione (la punta di un ago o un filo sottile) e uno a bassa curvatura (una placca o la terra stessa). L’ozono distrugge microrganismi e taluni insetti mediante la progressiva ossidazione di componenti vitali delle cellule, ossidando, dapprima, i gruppi sulfidrilici e gli aminoacidi, gli enzimi, i peptidi e le proteine, frantumandole in corti peptidi. Successivamente l’ozono ossida gli acidi grassi polinsaturi in perossidi acidi (Victorin, 1992). All’ossidazione dell’envelope batterico o della cuticola degli insetti segue la rottura delle cellule, la fuoriuscita del contenuto cellulare e la morte dell’organismo ossidato. L’uso dell’ozono come insetticida è stato provato nei confronti di insetti contaminanti il grano conservato (Qassem, 2006) e con prove di laboratorio nei confronti di Ephestia kuhniella (Zell) (Isikber e coll., 2006). L’ozono in concentrazioni di 0,07 g/m³ si è rivelato capace di uccidere gli adulti di Sitophilus granarius L., Sitophilus oryzae L. e Rhizoperta dominica dopo 5-10 ore di esposizione. La morte di adulti di Tribolium confusum Duv e di Oryzaephilus surinamensis risultò pari al 50% dei soggetti dopo 15-20 ore di esposizione, ma la morte totale di tutte le specie di insetti è stata ottenuta somministrando 1,45 g/m³ ozono dopo un’ora di esposizione al gas (Qassem, 2006). Praticamente gli stessi risultati sono stati ottenuti in laboratorio nei confronti di E. kuhniella da Isikber e coll. (2006). Precedentemente a questi due lavori Leesch e coll. (2004) hanno constatato l’effetto insetticida dell’ozono, come alternativa del metilbromuro, nei confronti delle uova, larve e degli insetti adulti. L’effetto letale fu riscontrato con concentrazioni ambientali di gas variabili e lo stesso effetto letale risultò rafforzato dall’aggiunta del 5-7% di CO₂.

SCOPO DEL LAVORO

Con questo lavoro si è voluto sperimentare l’effetto nei confronti di acari contaminanti partite di salami, utilizzando le modalità operative descritte di seguito.

MATERIALI E METODI

Luoghi di applicazione. L’ozono è stato distribuito in cinque salumifici i cui salami, durante la stagionatura negli appositi locali, presentavano sulle superfici copiose popolazioni di acari. Distribuzione dell’ozono. L’ozono, prodotto dalla macchina Cocinelle GCG di Albino (Bg) con effetto corona, veniva insufflato nelle stanze di stagionatura dall’alto in quantità di 6 g/200 quintali di salame, in modo da raggiungere una concentrazione ambientale di 0,15-0,20 p.p.m. La distribuzione dell’ozono veniva effettuata per 7-15 gg. Il trattamento era interrotto appena osservata la mortalità degli acari.

RISULTATI

Con il trattamento indicato e per i tempi di applicazione suggeriti si è ottenuta l’eliminazione totale degli acari dalla superficie e quindi la disinfestazione completa come si rileva osservando le fotografie 1 e 2. Infatti nella prima, la fauna degli acari è ben evidente mentre nella seconda risulta la sua assenza. Deve essere segnalato che durante il trattamento si osserva pure la drastica riduzione della flora micetica, che ritorna normale al termine del trattamento e dopo la morte degli acari. Ciò si verifica sia per l’effetto diretto dell’ozono sulla vitalità dei miceti, sia per l’uccisione degli acari fungivari. Considerato l’effetto riscontrato costantemente nei vari stabilimenti, si ha ragione di ritenere valido l’uso dell’ozono quale acaricida, precisando, inoltre, che il gas non ha dimostrato alcun effetto ossidativo nei confronti dei salami. Oltre ai lavori citati, numerosi lavori sperimentali, hanno dimostrato l’efficacia dell’ozono, non solo quale potente disinfestante, ma anche come battericida (Kim e coll., 1999; Mahapatra e coll., 2005) 

BIBLIOGRAFIA

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