Controllo ufficiale sugli additivi alimentari

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1 Facoltà di Farmacia ASL NO - Regione Piemonte Dipartimento di Prevenzione Servizio Igiene Alimenti e Nutrizione Controllo ufficiale sugli additivi alimentari Aula Magna Facoltà di Farmacia Novara 7 dicembre 2011 aldo martelli

2 Facoltà di Farmacia Additivi alimentari: categorie funzionali e loro impiego nel settore alimentare Prof. Aldo Martelli aldo martelli

3 L aggiunta di sostanze con funzione tecnologica agli alimenti è antichissima e precede la nascita dell industria: aggiunta di sale a carni e prodotti della pesca affumicatura aggiunta di salnitro a carni insaccate solfitazione di mosti e vini aggiunta di succo di limone a frutta e verdura aggiunta di sostanze coloranti aldo martelli

4 Priorità nella nuova valutazione degli additivi alimentari autorizzati Poiché la maggior parte delle valutazioni è datata agli anni 80 e 90 (in qualche caso anche 70) gli additivi alimentari approvati in passato vengono sottoposti a nuova valutazione nel seguente ordine e nel rispetto delle seguenti scadenze (con priorità basata sull urgenza per motivi di sicurezza): la nuova valutazione di tutti i coloranti alimentari approvati elencati nella Dir. 94/36 deve essere ultimata entro il ; la nuova valutazione di tutti gli additivi alimentari approvati (ad eccezione dei coloranti alimentari e degli edulcoranti) elencati nella Dir. 95/2 deve essere ultimata entro il ; la nuova valutazione di tutti gli edulcoranti approvati elencati nella Dir. 94/35 deve essere ultimata entro il , tranne che per l aspartame (settembre 2012). aldo martelli

5 Per categoria funzionale s intende una delle categorie definite nell allegato I del Reg. 1333/2008 in base alla funzione tecnologica esercitata nel prodotto alimentare. Gli additivi alimentari possono essere classificati nelle categorie funzionali di cui all allegato I in base alla rispettiva funzione tecnologica principale. La classificazione di un additivo alimentare in una categoria funzionale non esclude che esso sia utilizzato per più funzioni. aldo martelli

6 Per ogni additivo alimentare autorizzato sono indicati: a) la denominazione ed il numero E (es. E 300) b) gli alimenti ai quali può essere aggiunto c) le condizioni del suo impiego Funzione Intervallo Coloranti Conservanti e 1105 Antiossidanti Regolatori di acidità Vari numeri Addensanti emulsionanti 322, e Agenti antiagglomeranti Esaltatori di sapore Agenti di rivestimento Dolcificanti 420, 421, aldo martelli

7 Allegato I (Reg. 1333/2008) Categorie funzionali di additivi alimentari ammessi negli alimenti, negli additivi alimentari e negli enzimi alimentari 1. Gli «edulcoranti» sono utilizzati per conferire un sapore dolce agli alimenti o come edulcoranti da tavola. 2. I «coloranti» conferiscono un colore a un alimento o ne restituiscono la colorazione originaria e includono componenti naturali degli alimenti e altri elementi di origine naturale, normalmente non consumati come alimento né usati come ingrediente tipico degli alimenti. 3. I «conservanti» prolungano la durata di conservazione degli alimenti proteggendoli dal deterioramento provocato da microorganismi e/o dalla proliferazione di microorganismi patogeni. 4. Gli «antiossidanti» prolungano la durata di conservazione degli alimenti proteggendoli dal deterioramento provocato dall ossidazione, come l irrancidimento dei grassi e le variazioni di colore. aldo martelli

8 5. I «supporti» sono utilizzati per sciogliere, diluire, disperdere o altrimenti modificare fisicamente un additivo alimentare, un aroma, un enzima alimentare, un nutriente e/o altre sostanze aggiunte agli alimenti a scopo nutrizionale o fisiologico senza alterarne la funzione per facilitarne la manipolazione, l applicazione o l impiego. 6. Gli «acidificanti» aumentano l acidità di un prodotto alimentare e/o conferiscono ad esso un sapore aspro. 7. I «regolatori dell acidità» modificano o controllano l acidità o l alcalinità di un prodotto alimentare. 8. Gli «antiagglomeranti» riducono la tendenza di particelle individuali di un prodotto alimentare ad aderire l una all altra. 9. Gli «agenti antischiumogeni» impediscono o riducono la formazione di schiuma. 10. Gli «agenti di carica» contribuiscono ad aumentare il volume di un prodotto alimentare senza contribuire in modo significativo al suo valore energetico disponibile. aldo martelli

9 11. Gli «emulsionanti» rendono possibile la formazione o il mantenimento di una miscela omogenea di due o più fasi immiscibili, come olio e acqua, in un prodotto alimentare. 12. I «sali di fusione» disperdono le proteine contenute nel formaggio realizzando in tal modo una distribuzione omogenea dei grassi e altri componenti. 13. Gli «agenti di resistenza» rendono o mantengono saldi o croccanti i tessuti dei frutti o degli ortaggi o interagiscono con agenti gelificanti per produrre o consolidare un gel. 14. Gli «esaltatori di sapidità» esaltano il sapore e/o la fragranza esistente di un prodotto alimentare. 15. Gli «agenti schiumogeni» rendono possibile l ottenimento di una dispersione omogenea di una fase gassosa in un prodotto alimentare liquido o solido. 16. Gli «agenti gelificanti» danno consistenza ad un prodotto alimentare tramite la formazione di un gel. 17. Gli «agenti di rivestimento» (inclusi gli agenti lubrificanti), quando vengono applicati alla superficie esterna di un prodotto alimentare, gli conferiscono un aspetto brillante o forniscono un rivestimento protettivo. aldo martelli

10 18. Gli «agenti umidificanti» impediscono l essiccazione degli alimenti contrastando l effetto di una umidità atmosferica scarsa o promuovono la dissoluzione di una polvere in un ambiente acquoso. 19. Gli «amidi modificati» sono ottenuti mediante uno o più trattamenti chimici di amidi alimentari che possono aver subito un trattamento fisico o enzimatico ed essere acidi o alcalini, diluiti o bianchiti. 20. I «gas d imballaggio» sono gas differenti dall aria introdotti in un contenitore prima, durante o dopo aver introdotto in tale contenitore un prodotto alimentare. 21. I «propellenti» sono gas differenti dall aria che espellono un prodotto alimentare da un contenitore. 22. Gli «agenti lievitanti» sono sostanze, o combinazioni di sostanze, che liberano gas e in questo modo aumentano il volume di un impasto o di una pastella. 23. Gli «agenti sequestranti» formano complessi chimici con ioni metallici. aldo martelli

11 24. Gli «stabilizzanti» rendono possibile il mantenimento dello stato fisico-chimico di un prodotto alimentare ed il mantenimento di una dispersione omogenea di due o più sostanze immiscibili in un prodotto alimentare; stabilizzano o intensificano la colorazione esistente; aumentano la capacità di formare legami e consentire il legame delle particelle per la formazione dell alimento ricostituito. 25. Gli «addensanti» aumentano la viscosità di un prodotto alimentare. 26. Gli «agenti di trattamento delle farine», esclusi gli emulsionanti, vengono aggiunti alla farina o ad un impasto per migliorarne le qualità di cottura. aldo martelli

12 Si possono riassumere le funzioni degli additivi in quattro grandi aree: 1. Protezione degli alimenti: conservanti (antimicrobici) e antiossidanti 2. Colorazione (restituzione del colore perso, conferimento di particolari colorazioni): il colore degli alimenti influenza il gradimento 3. Struttura e reologia (emulsionanti, gelificanti, addensanti, stabilizzanti): fondamentale per molti alimenti come gelati, salse, prodotti a basso contenuto in grasso, prodotti senza glutine (es. E 464- idrossipropilmetilcellulosa per prodotti a levitazione lunga o E 415- gomma xantano per prodotti a lievitazione breve, per sostituire le funzioni strutturali della gliadina) 4. Sostituzione dello zucchero (dolcificanti di massa o intensivi): non cariogeni, ipo- o acalorici, adatti ai diabetici, nel caso dei polioli anche con altre funzioni tecnologiche (stabilizzanti, umettanti, glassanti, antimpaccanti) aldo martelli

13 Gli additivi sono ora elencati sulla base delle categorie degli alimenti ai quali possono essere aggiunti. Quindi per ogni tipologia di alimenti sono indicati i rispettivi additivi con grande miglioramento della chiarezza. La lista è stata adottata l 11 novembre 2011 e sarà applicata il 1 giugno Il data base degli additivi alimentari è disponibile on line: https://webgate.ec.europa.eu/sanco_foods/main/?event=display Food additive Food category aldo martelli

14 Un concetto importante per la sicurezza del consumatore è quello della lista positiva che dà certamente maggiore garanzie rispetto a quella negativa. La lista positiva dà infatti l elenco delle sostanze che si possono usare in quanto sicure. La lista negativa dà l elenco delle sostanze che non si possono usare perché pericolose ma teoricamente consentirebbe l uso di una sostanza fino a quando non venisse dimostrata la sua nocività. Punti molto importanti definiti dalla normativa comunitaria e nazionale: il campo di impiego vale a dire in quali alimenti l additivo può essere usato, considerando la necessità tecnologica, l incidenza dell alimento nella dieta e il tipo di consumatore di un dato alimento; la dose massima di impiego che deve tener conto sia dell esigenza tecnologica che di quella igienico-tossicologica; i criteri generali e specifici di purezza perché le impurezze a volte possono essere più nocive della sostanza in oggetto. aldo martelli

15 Ministero della Salute Ordinanza (G.U. 40/2010) Misure urgenti in merito alla tutela della salute del consumatore con riguardo al settore della ristorazione Considerato che l'autorità sanitaria, nell'ambito di controlli effettuati nel settore della ristorazione ha accertato la presenza e l'utilizzazione di additivi e miscele di additivi etichettati in modo non conforme alla normativa vigente in materia e, comunque, in modo tale da poter costituire un rischio per la salute pubblica; considerato, in particolare, che l'assenza delle istruzioni per l'uso sull'etichetta degli additivi, delle miscele di additivi alimentari e ingredienti impiegati nella ristorazione può comportare un rischio per i consumatori con esigenze dietetiche particolari; ritenuto necessario introdurre disposizioni urgenti nel settore della ristorazione con particolare riguardo alla detenzione e all'impiego di additivi e miscele di additivi alimentari; ordina aldo martelli

16 Art. 1 A chiunque operi nel settore della ristorazione é fatto divieto di detenere e di impiegare additivi e miscele di additivi alimentari per i quali la normativa vigente ha stabilito campi e dosi massime di impiego, fatto salvo l'impiego di edulcoranti, a condizione che sia garantita la corretta informazione. Art Chiunque operi nel settore della ristorazione deve assicurare la corretta informazione ai consumatori sull'aggiunta di additivi e di miscele di additivi nelle preparazioni alimentari dallo stesso effettuate. 2. Chiunque operi nel settore della ristorazione deve informare il consumatore sull'eventuale presenza di allergeni di cui al decreto legislativo 114/2006 negli additivi e miscele di additivi impiegati. aldo martelli

17 L ordinanza dà quindi maggiori garanzie e più tutela ai consumatori imponendo ai ristoratori di informare i clienti sull utilizzo degli additivi, comprese le sostanze gassose, nei limiti consentiti dalla legge in particolare nella cosiddetta cucina molecolare. aldo martelli

18 L innovazione, la ricerca e lo sviluppo nel settore degli additivi sono in continua evoluzione Nuovi scenari potrebbero essere aperti dalle nanotecnologie e dalle nanoparticelle ingegnerizzate della dimensione fra 1 e 100 nm (1 nanometro = 1 miliardesimo di metro) che hanno proprietà chimicofisiche molto particolari e differenti dallo stesso prodotto su scala. Quindi l uso delle nanotecnologie per la lavorazione di additivi, anche in uso da molto tempo, potrebbe modificarne le proprietà e li renderebbe di fatto dei novel foods per cui sarebbe necessaria una nuova valutazione della loro sicurezza ed una nuova autorizzazione. aldo martelli

19 Facoltà di Farmacia COLORANTI aldo martelli

20 I coloranti Un additivo alimentare può essere incluso nella categoria dei coloranti soltanto se ha, oltre alle funzioni generali degli additivi, anche una o più delle seguenti funzioni: a) restituire l apparenza originaria di alimenti il cui colore è stato alterato dalla trasformazione, dalla conservazione, dall imballaggio e dalla distribuzione, e il cui aspetto può di conseguenza risultare inaccettabile; b) accrescere l attrattiva visiva degli alimenti; c) colorare alimenti di per sé incolori. I coloranti alimentari ammessi possono essere utilizzati per la bollatura sanitaria, la colorazione decorativa e la stampigliatura dei gusci d uovo. aldo martelli

21 Esempi di coloranti ammessi E 100 E 101 E 120 E 123 E 127 E 140 E 150 E 151 Curcumina Riboflavina Cocciniglia, Carminio Amaranto Eritrosina Clorofille Caramello Nero brillante aldo martelli

22 Esempi di coloranti ammessi E 160 a E 160 b E 160 c E 160 d E 161 b E 161 g E 162 E 163 Caroteni Annatto, Bissina, Norbisssina Estratto di paprica, capsantina, capsorubina Licopina Luteina Cantaxantina (non più ammessa) Rosso di barbabietola, betanina Antociani aldo martelli

23 La nuova valutazione di tutti i coloranti alimentari approvati in passato ed elencati nella Dir. 94/36 deve essere ultimata entro il Un buon numero di coloranti (21) sono già stati rivalutati con eliminazione del Red 2G e del Brown FK Prossime rivalutazioni: 2011 Indigotina 2012 Patent blue 2015 altri 16 aldo martelli

24 I prodotti alimentari che non devono contenere additivi coloranti sono elencati nella tabella 2 dell allegato del Reg. 1129/2011. Alcuni esempi: tutte le acque in bottiglia o confezionate, latte pastorizzato o sterilizzato scremato o parzialmente scremato, farina e amidi, pane e prodotti simili, oli e grassi, salse di pomodoro, succhi e nettari di frutta, vino, zuccheri, pasta e gnocchi, miele, sale, ecc. Coloranti non più ammessi negli alimenti in base al regolamento 1129/2011 sono il Rosso 2G (E 128) ed il Bruno FK (E 154). aldo martelli

25 I coloranti sono utili? Il loro impiego non è certamente indispensabile in quanto, a differenza da altri additivi, in realtà non svolgono una vera e propria funzione tecnologica ma solamente decorativa. Spesso è il consumatore che, per scarsa educazione alimentare, collega un dato alimento ad un certo colore. Per esempio, il burro deve essere giallo, lo sciroppo di menta verde, il tuorlo giallo-arancione. I coloranti possono essere naturali o di sintesi. Questi ultimi hanno di solito tonalità più brillanti e la colorazione é più stabile nel tempo. Un colorante può anche essere ottenuto per sintesi a partire da uno naturale. E il caso della cantaxantina E 161 g che deriva dalla astaxantina naturale aldo martelli

26 La Cantaxantina E 161 g non è più ammessa negli alimenti (Reg. 1129/2011) ma viene largamente usata come additivo nei mangimi di salmoni, trote e galline ovaiole al fine di dare il colore rosa ai pesci e giallo brillante ai tuorli ed è anche usata in alcuni medicinali. La Commissione Europea nel 2003 ne ha ridotto l uso in quanto sospettata di accumularsi sulla retina con danni alla vista. Altri due carotenoidi, la luteina E 161 b e la zeaxantina, sono invece indicati per un azione protettiva sulla funzione visiva (contro la degenerazione maculare). aldo martelli

27 L Astaxantina E 161 j non è permessa come additivo alimentare ma è approvata per i mangimi per salmoni, trote e pesci ornamentali e non presenta rischi per il consumatore umano. Il colore rosso del guscio dell aragosta é dovuto al carotenoide astaxantina che é rosso-arancio ma quando é complessata da una specifica proteina produce crustacianina, un complesso brunastro. Quando l aragosta é cotta il complesso é scisso ed il colore diventa rosso brillante O OH HO O Astaxanthin aldo martelli

28 Regolamento 1129/2011 Nel gennaio 2008 l'autorità ha adottato un parere sul licopene stabilendo una dose giornaliera ammissibile (DGA) pari a 0,5 mg/kg di peso corporeo al giorno per il licopene (E 160d) proveniente da tutte le fonti e ha indicato che la potenziale assunzione potrebbe essere superiore alla DGA, in particolare nei bambini. È quindi necessario limitare l'uso del licopene come colorante alimentare. Il colorante alimentare estere etilico dell'acido β-apo-8'-carotenoico (E 160f) non è più offerto dal fabbricante e non é più incluso nell'elenco dell'unione. Il licopene è ampiamente utilizzato negli integratori alimentari. aldo martelli

29 Il caramello Non é il prodotto zuccherato e aromatico ottenuto riscaldando lo zucchero e utilizzato per aromatizzare dolciumi, pasticceria, dessert e bevande analcoliche, detto comunemente zucchero caramellato o caramellizzato (un miscuglio di sostanze diverse che si formano per pirolisi a circa 170 degli zuccheri, saccarosio, glucosio, fruttosio ed usato come ingrediente aromatico). aldo martelli

30 La denominazione Caramello indica invece sostanze brune destinate alla colorazione. E 150a è il caramello semplice; E 150b il solfito caustico; E 150c l ammoniacale; E 150d il solfito ammoniacale. E ammesso in vari alimenti: pane al malto, birra, sidro, aceto, distillati e bevande alcoliche e analcoliche varie, confetture e marmellate, insaccati, paté, burger, ecc. E prodotto mediante riscaldamento degli zuccheri (saccarosio, zucchero invertito, glucosio) in presenza di: acidi acetico, citrico, fosforico, solforico e solforoso, anidride solforosa, ammoniaca, idrossidi di sodio e potassio, carbonati, fosfati, solfati e solfiti di ammonio, sodio e potassio. aldo martelli

31 Alcuni studi mettono in dubbio l innocuità del caramello, ma nel marzo 2011 EFSA ha rivalutato la sicurezza di E 150 a c d concludendo che non sono genotossici, né carcinogenici, né teratogeni. EFSA ha raccomandato di tenere più bassi possibile i livelli di alcuni sottoprodotti presenti in questi coloranti. Un composto indesiderabile che si forma durante la preparazione in quantità variabili è il 4-metilimidazolo (4-MeI). I caramelli ne contengono da 20 a 200 mg/kg e non dovrebbero superare il limite massimo. Tracce di 4-MeI non sembrano creare seri problemi tossicologici, tuttavia l impiego del caramello come colorante è oggetto di discussioni per la sua potenziale tossicità imputabile anche ad altri prodotti della pirolisi. aldo martelli

32 Esempi di coloranti di sintesi (gli azo hanno il gruppo -N=N-) Rosso Allura AC Azorubina Ponceau 4R Giallo chinolina Giallo tramonto Tartrazina aldo martelli

33 Gli azocoloranti sono ampiamente metabolizzati dalla microflora intestinale ad amine aromatiche primarie molte delle quali sono genotossiche e carcinogene. Però i coloranti azo usati in campo alimentare contengono un gruppo solfonico che li rende idrosolubili, non genotossici e non carcinogeni, tranne nel caso del Red 2G che è ampiamente metabolizzato ad anilina, genotossica in vivo e carcinogena nei roditori. Il Red 2G è stato pertanto eliminato dall elenco degli ammessi. Red 2G aldo martelli

34 Southampton colours Sei coloranti, messi sotto accusa da uno studio inglese (McCann et al. 2007), sono stati ri-valutati nel settembre 2009: E 110 Giallo tramonto; E 104 Giallo chinolina; E 124 Ponceau 4R; E 122 Azorubina; E 129 Rosso allura; E 102 Tartrazina. Per i primi tre di essi si è ritenuto che i livelli di esposizione fossero troppo alti per cui saranno ridotti a partire dal Per tutti è stato stabilito l obbligo di una avvertenza particolare. Perché questo? aldo martelli

35 Coloranti alimentari per i quali l etichettatura degli alimenti include informazioni addizionali (Coloranti ipereccitanti ) Allegato V del Reg. 1333/2008 sugli additivi alimentari Per alimenti contenenti uno o più dei seguenti coloranti alimentari Sunset yellow (E 110) Giallo tramonto Va riportata l informazione seguente: E.: può influire negativamente sull attività e l attenzione dei bambini Giallo di chinolina (E 104) Carmoisina (E 122) - Azorubina Rosso allura AC (E 129) Tartrazina (E 102) Ponceau 4R (E 124) aldo martelli

36 aldo martelli

37 Ricercatori britannici della Southampton University nel 2007 hanno pubblicato su Lancet i risultati di un test su alcuni coloranti e additivi presenti in bibite e merendine arrivando alla conclusione che queste sostanze peggiorano i comportamenti dei bambini in particolare di 3 e 8-9 anni che mostrano la sindrome da iperattività. La sindrome da deficit di attenzione e iperattività o ADHD o disturbo ipercinetico (HDK) è caratterizzata da irrequietezza e scarsa attenzione. La ADHD colpisce circa 80 mila bambini italiani. In particolare era stata esaminata una miscela dei coloranti in tabella e il benzoato sodico (E211). L argomento è stato preso in considerazione dall EFSA che ha contestato lo studio perché mancherebbero le evidenze sull effetto che i coloranti avrebbero sull attività e l attenzione dei bambini. In particolare nello studio erano state somministrate due miscele: Mix A (E 102, E 124, E 110, E 122 e sodio benzoato) e Mix B (E 110, E 122, E 104, E 129 e sodio benzoato) in bevande (succhi). Nei bambini di 3 anni la Mix A aumentava l iperattività rispetto al placebo, mentre la Mix B non aveva effetto. Nei bambini di 8-9 anni la Mix A non aveva effetto rispetto al placebo, mentre la Mix B aumentava significativamente l iperattività. aldo martelli

38 Poiché erano state testate miscele e non singoli coloranti non era possibile ascrivere gli effetti osservati ad alcuno dei singoli composti. Nei bambini di 8-9 anni gli effetti delle due miscele erano opposti a quelli nei bambini di 3 anni. L EFSA ha comunque iniziato, come si è detto, un indagine di revisione di tutti gli additivi che possono avere effetti dannosi. All inizio del 2009 l Ufficio Europeo dell Unione Consumatori ha chiesto il divieto per i sei coloranti accusati di aumentare l iperattività nei bambini. I sei coloranti sono sempre ammessi ma è previsto l obbligo della dicitura di avvertimento che non è però obbligatoria nelle bevande con grado alcolico > 1,2% che non sono destinate ai bambini. aldo martelli

39 Secondo uno studio recente (Psychological Science) la sindrome da deficit di attenzione e iperattività (Adhd) è causata da fattori sia congeniti che ambientali. La parte ereditaria della malattia influirebbe di più sulla lettura, anche se alcuni geni influenzerebbero tutti i sintomi, mentre quella acquisita sembra responsabile dei problemi in matematica. Secondo un altro recente studio (Nature Genetics, 2011) il 10% dei casi di ADHD ha basi genetiche ed esisterebbe una correlazione tra malattia e mutazioni genetiche in 4 geni appartenenti alla famiglia del recettore per il glutammato. Nel marzo 2011 la FDA ha concluso che in generale non c è una relazione causale tra coloranti e iperattività nella popolazione generale ma gli eventuali problemi comportamentali dei bambini possono essere aumentati dall assunzione di queste sostanze. La FDA potrebbe quindi emettere un warning sui coloranti tipo quello dell EFSA senza vietarne l uso. I sei coloranti di cui sopra e la licopina o licopene (E 160d) sono stati recentemente sottoposti ad una nuova valutazione ultimata nel 2009 e 2008 per cui per essi non è più necessario procedere secondo il Reg. 257/2010. aldo martelli

40 Facoltà di Farmacia DOLCIFICANTI o EDULCORANTI aldo martelli

41 I dolcificanti Gli edulcoranti o dolcificanti sono sostanze utilizzate per conferire sapore dolce agli alimenti o come edulcoranti da tavola. Non sono considerati additivi edulcoranti gli zuccheri e gli alimenti che li contengono utilizzati per le loro proprietà dolcificanti (es. miele). Gli edulcoranti autorizzati possono essere usati negli edulcoranti da tavola, le preparazioni da usare estemporaneamente come sostituti degli zuccheri e destinate ad essere vendute ai consumatori finali. I produttori di edulcoranti da tavola forniscono le necessarie informazioni per consentire ai consumatori di usare il prodotto in modo sicuro. aldo martelli

42 Condizioni specifiche per gli edulcoranti Un additivo alimentare può essere incluso nella categoria degli edulcoranti soltanto se ha, oltre alle funzioni generali degli additivi, anche una o più delle seguenti funzioni: a) sostituire gli zuccheri nella produzione di alimenti a ridotto contenuto calorico, alimenti non cariogeni o alimenti senza zuccheri aggiunti; b) sostituire gli zuccheri qualora ciò consenta di prolungare la durata di conservazione degli alimenti; c) produrre alimenti destinati ad un alimentazione particolare. aldo martelli

43 Edulcoranti ammessi in UE (Reg. 1333/2008: Direttive CE 94/35, 96/83, 2003/115, 2006/52, 2009/163) E 420 Sorbitolo E 951 Aspartame E 421 Mannitolo E 952 Ciclammati E 953 Isomalt E 954 Saccarina E 965 Maltitolo E 957 Taumatina E 966 Lattitolo E 959 Neoesperidina DC E 967 Xilitolo E 955 Sucralosio E 968 Eritritolo E 962 Sale di aspartameacesulfame E 950 Acesulfame K E 961 Neotame aldo martelli

44 Regolamento (UE) 1131/2011 Ha modificato l allegato II del Regolamento 1333/2008 inserendo la voce E 960 Glicosidi steviolici aldo martelli

45 Il potere dolcificante è assai variabile e viene valutato per confronto ponendo uguale a 1 quello del saccarosio (comune zucchero) Saccarosio 1 Fruttosio 1,4-1,7 Altri zuccheri 0,3-0,7 Polialcoli 0,4-0,9 Saccarina Ciclammati Aspartame Neotame Acesulfame K Diidrocalconi Sucralosio 600 Taumatina Stevia 300 aldo martelli

46 Gli edulcoranti sono una classe di composti molto eterogenei dal punto di vista chimico. Se è vero che il termine glucidi deriva dal greco γλυκος (dolce) è anche vero che non tutti i glucidi sono dolci mentre molti dolcificanti non sono affatto glucidi. Il rapporto tra struttura chimica e potere dolcificante è molto complesso e difficile da stabilire. Per questo motivo molti dolcificanti sono stati scoperti casualmente, in altri casi piccole variazioni nella molecola fanno sparire il sapore dolce o addirittura fanno comparire quello amaro. I dolcificanti possono essere naturali, semisintetici e sintetici o, ancora, calorici e acalorici. aldo martelli

47 Classificazione dei dolcificanti 1) Sostitutivi o di massa: polialcoli o polioli Potere calorico 2,8 kcal/g quindi vicino a quello del saccarosio Potere dolcificante leggermente inferiore 2) Intensivi: saccarina, ciclammati, aspartame, neotame, acesulfame K, sucralosio, diidrocalconi, taumatina, stevia Potere dolcificante nettamente superiore a quello del saccarosio Potere calorico nullo 3) Miscele sinergiche di dolcificanti spesso usate come dolcificanti da tavola aldo martelli

48 I polialcoli Il primo zucchero idrogenato preparato industrialmente fu il sorbitolo nel 1930 che fu usato per la sintesi della vitamina C. I principali polioli sono: E Sorbitolo E Mannitolo E Isomalto E Maltitolo E Lattitolo E 967 Xilitolo E 968 Eritritolo Dulcitolo aldo martelli

49 zucchero idrogenazione polialcol aldo martelli

50 polialcoli sorbitolo xilitolo maltitolo eritritolo isomalt aldo martelli

51 Scopo dell idrogenazione degli zuccheri è aumentare la stabilità chimica e l affinità per l acqua. Altri vantaggi sono la diminuzione della tendenza alla cristallizzazione, la metabolizzazione prevalentemente epatica e insulino-indipendente e la non cariogenicità. L aspetto negativo è il possibile effetto lassativo causato dal rallentato assorbimento e conseguente ristagno intestinale. I polialcoli sono infatti caratterizzati da lento assorbimento cui consegue metabolizzazione rallentata e minor resa calorica rispetto agli zuccheri (2,8 kcal/g). La non cariogenicità è alla base del loro impiego in dentifrici e chewing gum. La placca batterica non è in grado infatti di fermentarli come invece fa con gli zuccheri. aldo martelli

52 Viene attribuito loro un potere calorico pari a 2,8 kcal/g, salvo che per l eritritolo il cui potere calorico è in pratica 0 kcal/g. Il loro potere dolcificante è in genere leggermente inferiore a quello del saccarosio. Sono stati segnalati casi di persone ricoverate per violenta diarrea e perdita notevole di peso in pochi giorni in seguito ad uno smodato consumo di chewing gum. Ogni lastrina apportava 1,15 g di sorbitolo per un totale giornaliero di circa 20 g; interrotto il consumo, i pazienti si sono ristabiliti. aldo martelli

53 Dal punto di vista metabolico i polialcoli possono essere suddivisi in due categorie: quelli semplici (mannitolo, sorbitolo, xilitolo) e quelli complessi (maltitolo e lattitolo). I primi derivano dall idrogenazione dei monosaccaridi e sono assorbiti almeno in parte dalla mucosa intestinale (a parte il mannitolo). Il sorbitolo, inoltre, viene trasformato nel fegato e rientra nel ciclo del fruttosio, ma una parte notevole non viene metabolizzata e si ritrova nelle urine. Al di sopra dei g la parte non più assorbita dalla mucosa intestinale, arrivata nel colon, subisce la sorte degli zuccheri non assorbiti e può portare a fenomeni diarroici. I polialcoli complessi derivano dall idrogenazione dei disaccaridi, sono poco idrolizzati e in gran parte non assorbiti. Anch essi nel colon, come tutti gli zuccheri non assorbibili, possono dare diarrea osmotica. Una parte non trascurabile degli zuccheri non assorbibili viene però degradata dalla flora intestinale con resintesi del glucosio o degli acidi grassi nel fegato a partire dall acido propionico, acetico e lattico che attraversano la mucosa del colon. aldo martelli

54 Edulcoranti intensivi Hanno alto potere edulcorante, centinaia o migliaia di volte superiore a quello del comune zucchero. Sono praticamente acalorici o perché non metabolizzati o perché usati a dosi bassissime. Acariogeni e adatti per i diabetici, oggi sono largamente usati dall industria alimentare per produrre alimenti light a basso o nullo contenuto in zuccheri. Sono spesso usati in miscela per creare sinergie di dolcezza e miglioramento del gusto e riduzione delle dosi di utilizzo. Altro impiego assai diffuso è quello come table top o dolcificanti da tavola per uso estemporaneo. Alcuni sono del tutto sintetici: saccarina, ciclammati, aspartame, neotame, acesulfame, sucralosio. Altri di derivazione naturale: diidrocalconi, taumatina, stevia. Oltre a quelli già ammessi all uso, altri sono allo studio sotto l aspetto tossicologico e/o tecnologico. Sono soprattutto gli eventuali effetti in seguito all uso prolungato (tossicità a lungo termine) ad essere studiati. aldo martelli

55 E 954 Saccarina e suoi sali di Na, K e Ca saccarina sale sodico aldo martelli

56 L imide dell acido o-sulfonbenzoico fu scoperta casualmente e sintetizzata nel 1879 da Falhberg e Remsen e fu a lungo l unico dolcificante usato dai diabetici. Scarsamente assorbita, non è metabolizzata per cui è acalorica. Piuttosto stabile, ha sapore dolce ma non zuccherino e retrogusto amarometallico mascherabile in vari modi. Inserita in un primo tempo tra le sostanze GRAS (Generally Recognized As Safe), all inizio degli anni 70 fu messa sotto accusa da alcuni lavori canadesi per sospetta cancerogenicità, ma fu in seguito assolta. I ratti erano stati alimentati con diete contenenti il 5% di saccarina o con quantità enormemente più elevate rispetto a quelle di uso corrente. Gli studi fatti dalla FDA hanno portato nel 1983 alla conclusione che l attuale livello di esposizione dell uomo alla saccarina (vale a dire il suo uso moderato e non eccessivo) presenta un insignificante rischio di cancro. La presenza di tumori nel ratto sembra essere un fenomeno specifico della specie e dell organo per il quale non c è attualmente una spiegazione. Gli studi proseguono. In un primo tempo era stata sospettata come potenzialmente cancerogena un impurezza, la o-toluensulfonammide. aldo martelli

57 E comunque sconsigliata nei bambini e in gravidanza. E stata largamente usata in miscela 1:10 con i ciclammati che sono meno dolci ma non hanno retrogusto sgradevole. E stata in parte sostituita da dolcificanti più recenti come aspartame e acesulfame. Si possono usare anche i suoi sali di sodio, potassio e calcio. La DGA è pari a 0-5 mg/kg p.c. come imide libera aldo martelli

58 E 952 Acido ciclamico e suoi sali di Na e Ca ciclammato di sodio aldo martelli

59 Scoperti anch essi per caso verso la fine degli anni 30, hanno potere dolcificante inferiore alla saccarina ma sapore buono privo di retrogusto. Dopo un largo impiego in tutto il mondo, furono anch essi messi sotto controllo negli anni 60 per i sospetti di cancerogenicità sul ratto su un impurezza, la cicloesilamina, che però si formerebbe anche nel 20-30% della popolazione umana ad opera della flora intestinale sul 10% circa della parte non assorbita. L escrezione è prevalentemente urinaria. I lavori pubblicati su Nature erano in parte finanziati dalla Sugar Foundation Inc. Anche i ciclammati sono quindi stati al centro di una lunga polemica e anche in questo caso, come per la saccarina, si fece notare che le prove di tossicità erano state effettuate con dosi largamente in eccesso rispetto a quelle di uso comune. Non sono stati osservati effetti teratogeni. Si possono usare sia l acido cicloesilsulfammico che i suoi sali Le miscele con la saccarina furono usate nei cola drinks fin dagli anni 60. La DGA è pari a 0-7 mg/kg p.c. aldo martelli

60 E 950 Acesulfame K aldo martelli

61 E il sale potassico di una sulfonamide ciclica e quindi chimicamente simile alla saccarina. L acido non è adatto all uso. Stabile al calore, è assorbito a livello intestinale ma non è metabolizzato ed è escreto con le urine. Spesso è associato all aspartame nei soft drinks o ad altri dolcificanti come i polialcoli. La DGA è fissata a 0-15mg/kg p.c. Non sono state evidenziate proprietà mutagene né genotossiche. Anch esso è stato scoperto per caso non essendoci un rapporto sicuro tra sapore dolce e struttura chimica. aldo martelli

62 E 951 Aspartame aldo martelli

63 Scoperto casualmente nel 1965 (fu studiato inizialmente come farmaco antiulcera), essendo un dipeptide ha lo stesso potere calorico dello zucchero (4 kcal/g) ma le quantità usate, per l elevato potere dolcificante, sono così esigue che l apporto calorico è irrilevante. A parità di potere dolcificante 20 mg di aspartame forniscono 0,08 kcal, mentre 3,6 g di zucchero ne forniscono 14. L aspartame è l N-α-L-aspartil-L-fenilalanina monometilestere ed é dolce solo nella forma L-L. E privo di retrogusto, è poco stabile alle alte temperature, in soluzione a caldo e in ambiente fortemente acido venendo trasformato in dichetopiperazina priva di potere edulcorante. Non adatto quindi per i prodotti da forno, è molto usato come table top. L avvertenza che deve comparire in etichetta contiene una fonte di fenilalanina è importante per i fenilchetonurici. La DGA è stata fissata a 40 mg/kg p.c. a partire dalla NOAEL di 4 g/kg p.c./die in studi a lungo termine su ratti e usando un fattore di sicurezza di 100. E stato ampiamente testato negli anni 70 e 80 ed approvato dalla FDA nel 1974, temporaneamente sospeso e poi definitivamente riapprovato nel aldo martelli

64 Metabolismo dell aspartame aldo martelli

65 L aspartame (Nutrasweet, Equal), essendo un dipeptide, è facilmente idrolizzato prima di essere assorbito nel tratto gastrointestinale. I due aminoacidi che lo costituiscono sono presenti in tutte le proteine alimentari in quantità molto più elevate di quelle fornite dal dolcificante. Uno dei possibili problemi riguarda la liberazione di fenilalanina, naturalmente per i fenilchetonurici, ma le dosi di impiego non dovrebbero in genere creare problemi. Anche la possibile liberazione di metanolo non ha significato tossicologico: 20 mg di aspartame ne liberano infatti 1,9 molto di meno di quanto fornito da alimenti comuni. Uno studio del 1996 sosteneva che dopo l approvazione da parte della FDA dell aspartame si era verificato un aumento di tumori al cervello. Il National Cancer Institut ha ribattuto che l aumento di tumori di cui sopra è iniziato in realtà nel 1973 mentre negli ultimi anni vi è stata una diminuzione. I problemi sono semmai di natura tecnologica: la sua instabilità a temperature elevate o in soluzione e a caldo aldo martelli

66 Dalla sua approvazione numerosi studi hanno confermato la sicurezza dell aspartame. Non è stata trovata nessuna significativa evidenza che causi cancro negli animali, danneggi il genoma o causi cancro negli uomini alle dosi correntemente usate. Questa posizione è supportata da molte agenzie regolatorie come la FDA e l EFSA e da organizzazioni scientifiche come il National Cancer Institute americano. Tuttavia ormai da qualche anno è in corso una querelle scientifica sostenuta in particolare dalla Fondazione Ramazzini di Bologna (European Ramazzini Foundation) che nel 2005 sulla base di ricerche sui ratti ipotizza la cancerogenicità dell aspartame concludendo che è un potenziale cancerogeno alle dosi di normale impiego. aldo martelli

67 L EFSA ha chiesto all istituto i dati scientifici sulla base dei quali nel 2009 ha confermato la sicurezza dell aspartame e ritenuto di non dover modificare la DGA di 40 mg/kg p.c. Nel 2006 il National Cancer Institute americano in uno studio condotto su soggetti aveva concluso che non c è nessun legame tra consumo di aspartame leucemie, linfomi e tumori cerebrali. Il Ramazzini ha però riconfermato nel 2010 le proprie teorie (cancerogenicità sui topi per fegato e polmone) interpellando la FDA che però ha ribadito il giudizio positivo. Di nuovo l EFSA concludeva che lo studio non dava ragioni per riconsiderare la valutazione dell aspartame. Nel 2010 Halldorsson et al. pubblicavano uno studio danese sull associazione tra assunzione di bevande dolcificate con zucchero e con edulcoranti artificiali e nascite pretermine (< 37 settimane). Mentre non vi era nessuna associazione con le bevande carbonatate e non e dolcificate con lo zucchero, un associazione era osservata con gli edulcoranti artificiali nel caso delle bevande carbonatate. L EFSA nel febbraio 2011 ha però concluso che non vi sono prove disponibili a sostegno di una relazione causale tra consumo di bibite analcoliche dolcificate artificialmente anche con aspartame ed il parto prematuro e sono necessari studi supplementari per confermare detta associazione. aldo martelli

68 Un nuovo lavoro del Ramazzini del 2011 sull American Journal of Industrial Medicine ha ribadito che l aspartame può aumentare il rischio di tumore al fegato e ai polmoni. Nel frattempo Federchimica ha sostenuto che lo studio Ramazzini ha conclusioni non credibili e che l aspartame è sicuro e l allarme irresponsabile. In particolare le dosi somministrate ai topi erano elevatissime e non paragonabili ai livelli di esposizione raggiungibili con l alimentazione. E stato calcolato che una donna di 60 kg dovrebbe consumare ogni giorno per tutta la vita l equivalente di 280 tablets di edulcoranti da tavola o 20 lattine di soft drinks dolcificate con aspartame per raggiungere la DGA stabilita (40 mg/kg p.c./die). La stessa polemica ci fu negli anni 70 per saccarina e ciclammati! aldo martelli

69 EFSA ha quindi ribadito la non genotossicità e cancerogenicità dell aspartame, non accettando né l ipotesi della cancerogenicità sui topi né quella dell accresciuta incidenza di parti pretermine con l utilizzo di aspartame e bevande dolcificate; i due studi sono stati criticati pesantemente dal punto di vista scientifico. Comunque EFSA, su richiesta della Commissione della UE, sta facendo un riesame di tutto ciò che c è in letteratura sull aspartame ed il riesame sarà terminato entro settembre 2012, anticipando la data del 2020 prevista per la revisione degli altri dolcificanti. Nel frattempo EFSA ha pubblicato la lista completa degli studi resi disponibili in seguito alla sua chiamata di dati sull aspartame (oltre 600 datasets). L Autorità ha anche reso disponibili al pubblico i dati scientifici non pubblicati, inclusi i 112 studi originali inviati a supporto della richiesta di autorizzazione in Europa all inizio degli anni 80. Previsioni? E probabile che in ogni caso continueranno le polemiche! aldo martelli

70 E 962 Sale di aspartame-acesulfame I due edulcoranti sono presenti nel rapporto 1:1 Il sale ha il vantaggio di dissolversi più rapidamente rispetto alla semplice miscela dei due singoli edulcoranti e non è igroscopico aldo martelli

71 E 961 Neotame E un derivato dell aspartame aldo martelli

72 E stato autorizzato nel 2009 con una DGA di 2 mg/kg p.c./die E da 7000 a volte più dolce dello zucchero comune Rispetto all aspartame, bloccando l aminogruppo libero con dimetilbutirraldeide, si impedisce la metabolizzazione per cui non si libera più fenilalanina Ciò esime il produttore dall obbligo di evidenziare in etichetta la presenza di questo aminoacido dannoso per i fenilchetonurici aldo martelli

73 E 955 Sucralosio E un derivato alogenato del saccarosio aldo martelli

74 E il triclorogalattosil-fruttosio, sintetizzato nel 1976 ed approvato solo nel 2005 E ottenuto mediante clorazione controllata del saccarosio del quale è 600 volte più dolce ed ha il sapore E privo di retrogusto ed è acalorico in quanto non digeribile Ha buona shelf life ed è stabile al calore, utile ai diabetici DGA = 0-15 mg/kg p.c. aldo martelli

75 E 959 Neoesperidina DC Neoesperidina diidrocalcone aldo martelli

76 I diidrocalconi sono stati proposti negli anni 70 e sono sottoprodotti dell industria agrumaria in quanto ottenibili dai flavonoidi della scorza in particolare da neoesperidina e naringina per apertura dell anello piranico e idrodegnazione del doppio legame. Sono 2000 volte più dolci dello zucchero, ma alcuni diidrocalconi sono insipidi mentre i flavonoidi di partenza sono addirittura amari. La naringina infatti è il principio amaro del pompelmo e la neoesperidina quello dell arancio amaro. Hanno retrogusto di liquirizia e persistenza prolungata del sapore dolce. Sono adatti per chewing gum, bevande alcoliche e analcoliche (in particolare acide come i succhi di frutta) e in dolciaria. E ammessa la neoesperidina diidrocalcone (DC), stabile al calore e poco assorbita. DGA = 5,0 mg/kg p.c. aldo martelli

77 E 957 Taumatina E una proteina che può essere estratta dai frutti di una pianta africana, il Thaumatococcus daniellii, nei quali è la gelatina bianca in cui sono immersi i semi ad avere sapore dolcissimo. In realtà si tratta di due (o più) proteine, costituite da 270 aminoacidi legati in una singola catena dotata di 8 ponti disolfuro, con peso molecolare di circa. La rottura dei ponti disolfuro determina la perdita del sapore dolce. Per la sua grandezza molecolare non ha immediato impatto dolcificante il cui aumento è lento fino al massimo della sensazione (che dura poi molto a lungo) con l allineamento della molecola sui recettori. Per questo è spesso usata associata ai polialcoli. Fornisce 4 kcal/g ma, dato l elevato potere dolcificante, è praticamente acalorica essendo usata a dosi molto basse. La sua tossicità é bassissima e non è mutagena né teratogena: la proteina é facilmente digerita e totalmente metabolizzata e una sua potenziale allergenicità non è stata provata. aldo martelli

78 Il gene del componente principale della pianta è stato clonato in alcune specie microbiche rendendo possibile la produzione su scala industriale per cui viene prodotta per via biotecnologica. Non è cariogena, ha retrogusto durevole, potenzia alcuni aromi (menta, limone, caffè), è instabile al riscaldamento con perdita del sapore dolce. Ha anch essa retrogusto di liquerizia ed è spesso associata ai polialcoli. E fino a 3000 volte più dolce del saccarosio. DGA = 1-2 mg/kg p.c. aldo martelli

79 La Stevia rebaudiana Bertoni Nota come Caha-hè-hè o yerba dolce è una asteracea originaria del sudamerica, coltivata soprattutto in Brasile e Giappone. Le foglie hanno intenso sapore dolce con retrogusto di liquerizia e contengono come principio dolcificante una serie di glucosidi chiamati steviosidi e rabaudiosidi. Lo stevioside è il glucoside dello steviolo, un alcol diterpenico, e gli zuccheri sono il glucosio e il soforosio. E circa 300 volte più dolce dello zucchero comune. La stevia è largamente usata in molte parti del mondo ma non in tutte. L UE nel 2000 aveva respinto una richiesta di approvazione come novel food (riferita alla pianta e alle foglie essicate) non avendo trovato valutazioni esaurienti sulla sicurezza. In effetti sembrerebbe accertata la sicurezza dei glucosidi dello steviolo mentre sussisterebbero rischi per l impiego delle foglie. Alla luce del diniego a livello comunitario all autorizzazione come ingrediente alimentare, con Circolare 3/2002 il Ministero della Salute ne vietava l impiego. In realtà in commercio nel mondo vi sono molti preparati a base di stevia molto differenti tra loro sia per composizione che per sapore. aldo martelli

80 Nel 2007 l uso alimentare della stevia era concesso come segue Stato Come additivo alimentare Come integratore alimentare Giappone/Corea Concesso Concesso USA Non concesso Concesso Canada Concesso Concesso Australia Non concesso Concesso Europa Non concesso Non concesso Argentina/Brasile/Paraguay Concesso Concesso Indonesia Concesso Concesso Cina/Taiwan Concesso Concesso Hong Kong/Singapore Non concesso Non concesso aldo martelli

81 Stevia rebaudiana Bertoni aldo martelli

82 Stevioside aldo martelli

83 Rebaudioside A aldo martelli

84 Regolamento (UE) 1131/2011 che modifica l allegato II del 1333/2008 per quanto riguarda i glicosidi steviolici L EFSA ha valutato la sicurezza dei glicosidi steviolici, estratti dalle foglie della pianta Stevia rebaudiana Bertoni, come dolcificante e ha espresso il suo parere il , stabilendo una dose giornaliera ammissibile (DGA) per i glicosidi steviolici, espressa in equivalenti steviolici, di 4 mg/kg di peso corporeo al giorno. Secondo stime prudenti dell'esposizione ai glicosidi steviolici negli adulti e nei bambini, è però probabile che la DGA sia superata ai livelli massimi di utilizzo proposti. Nel gennaio 2011 è stata pubblicata una dichiarazione su una nuova valutazione dell'esposizione. Nonostante la revisione degli utilizzi, le conclusioni sono state molto simili, vale a dire che la DGA può essere superata, negli adulti e nei bambini, a livelli di consumo elevati. I prodotti che contribuiscono maggiormente all'esposizione totale anticipata ai glicosidi steviolici sono le bevande analcoliche aromatizzate. aldo martelli

85 In sostanza la nuova valutazione dell esposizione potenziale, in particolare attraverso i soft drinks, ha valutato che, pur essendo le stime dell esposizione più basse delle precedenti, per i forti consumatori le assunzioni potrebbero superare la DGA andando per i bambini tra 1 e 14 anni da 1,7 a 16,3 e per gli adulti da 5,6 a 6,8 anche se i prodotti dolcificati non sono pericolosi di per sé. Pur prendendo in considerazione la necessità di immettere sul mercato nuovi prodotti a ridotto contenuto energetico, è opportuno autorizzare l'impiego di glicosidi steviolici come dolcificanti a livelli massimi di utilizzo appropriati. Tenendo conto del fatto che le bevande analcoliche possono contribuire in modo significativo all'assunzione di glicosidi steviolici, occorre prevedere una riduzione del livello di utilizzo per le bevande aromatizzate rispetto ai livelli di utilizzo proposti in precedenza ed esaminati dall'autorità. Nel suo parere l EFSA ha espresso la DGA per i glicosidi steviolici in equivalenti steviolici e anche l'esposizione ai glicosidi steviolici attraverso la dieta è stata espressa in equivalenti steviolici. Quindi é opportuno che anche i livelli massimi di utilizzo autorizzati siano espressi in equivalenti steviolici e come somma di tutti i glicosidi steviolici convertiti in equivalenti steviolici utilizzando i fattori di conversione indicati nelle specifiche. aldo martelli

86 Pertanto il regolamento 1131/2011 prevede l inserimento nell allegato II del regolamento 1333/2008 (come da regolamento 1129/2011) della voce E Glicosidi steviolici Nella parte E dell allegato II é quindi stata inserita una serie di voci che si riferiscono all impiego dei glicosidi steviolici nelle categorie alimentari. I livelli massimi sono espressi in mg/l o mg/kg come equivalenti steviolici. Tra gli alimenti in cui si possono usare vi sono: gelati, confetture e marmellate, prodotti di cacao e cioccolato, chewing gum, cereali da colazione, pesce e prodotti della pesca trasformati, edulcoranti da tavola, alimenti dietetici vari, nettari di frutta, bevande aromatizzate, birra e bevande a base di malto, altre bevande alcoliche, dessert, integratori vari, ecc. Sono inoltre indicate varie restrizioni/eccezioni per le varie categorie. aldo martelli

87 Dolcificanti composti o multiple sweeteners Scopi delle combinazioni di più dolcificanti: maggior stabilità del sistema dolcificante miglior sapore margini di sicurezza più estesi per la riduzione dell assunzione di ogni singolo dolcificante più ampia varietà di prodotti da offrire al mercato che è sempre più spostato verso il controllo del peso riduzione del potere calorico possibilità di compensare i punti deboli di un dolcificante con quelli di un altro azione sinergica per quanto riguarda il potere dolcificante Esempi di combinazioni - saccarina/ciclammato: la saccarina innalza il potere dolcificante dei ciclammati che riducono il retrogusto della prima; effetto sinergico - aspartame/saccarina: prolungamento dei tempi di immagazzinamento, sapore migliorato ed effetto edulcorante sinergico - taumatina/polialcoli: questi ultimi forniscono subito il sapore dolce, la prima lo prolunga (chewing gum); - polialcoli/fruttosio/saccarina: riduzione parziale del potere calorico. aldo martelli

88 Facoltà di Farmacia Additivi alimentari diversi da coloranti e edulcoranti aldo martelli

89 Categorie funzionali di additivi alimentari ammessi negli alimenti Edulcoranti Coloranti Conservanti Antiossidanti Supporti Acidificanti Regolatori dell acidità Antiagglomeranti Agenti antischiumogeni Agenti di carica Emulsionanti Sali di fusione Agenti di resistenza Esaltatori di sapidità Agenti schiumogeni Agenti gelificanti Agenti di rivestimento Agenti umidificanti Amidi modificati Gas d imballaggio Propellenti Agenti lievitanti Agenti sequestranti Stabilizzanti Addensanti Agenti di trattamento delle farine aldo martelli

90 Conservanti antimicrobici Servono per evitare le alterazioni causate da microorganismi che hanno conseguenze sia economiche, per la distruzione delle derrate, sia per la salute perché alcuni microorganismi sono patogeni e producono tossine. Per esempio il Clostridium botulinum può produrre una tossina letale in assenza di ossigeno e in ambiente non troppo acido. Varie muffe possono produrre micotossine cancerogene. Le alterazioni causate da microrganismi sono quelle più frequenti negli alimenti che, di solito, sono un ottimo substrato per il loro sviluppo. Elementi importanti a tale proposito sono comunque il ph, l attività dell acqua A w (acqua libera) e la temperatura. Quando i microrganismi non si possono bloccare con trattamenti fisici (surgelazione, sterilizzazione, disidratazione) si ricorre ai conservanti antimicrobici. aldo martelli

91 Esempi di conservanti antimicrobici Acido sorbico (E 200) e sorbati di K e Na (E ): sono buoni fungistatici e fungicidi attivi anche sui lieviti E : Acido benzoico e Benzoati di Na K e Ca efficaci a ph < 4,5 Bifenile (E 230), ortofenilfenolo (E 231) e tiabendazolo (E 233): usati per il trattamento superficiale degli agrumi. Difenile e tiabendazolo non sono più autorizzati (Dir. 2003/114 e 98/72). aldo martelli

92 Paraossibenzoati (E ): molto efficaci ma anche discussi, la Direttiva 2006/52 ha vietato l E 216 e l E 217 e tutti i p-ossibenzoati negli integratori liquidi Oltre che per la nisina (rivalutata nel 2006), per i p-ossibenzoati di etile (E 214) e il suo derivato sodico (E 215), di metile (E 218) e il suo derivato sodico (E 219) nel 2004 è stata completata la nuova valutazione per cui non è necessario procedere secondo il Reg. 257/2010 aldo martelli

93 Problemi relativi a nitriti e nitrati I nitriti di sodio e potassio (E 250 E 249) e i nitrati di potassio e di sodio (E 252 E 251) sono additivi impiegati come inibitori del botulino e per mantenere il colore rosso o rosa della carne e dei suoi preparati (Dir. 2006/52). Nitriti e nitrati sono collegati al problema delle nitrosamine e nitrosammidi ma occorre fare una distinzione. I nitrati sono poco tossici ma sono coinvolti nell inquinamento ambientale, in particolare del terreno e delle falde freatiche. I nitriti hanno vari effetti tossici e, in certe condizioni, possono formarsi dai nitrati per riduzione. Le nitrosamine sono cancerogene (cancro gastrico ed esofageo) e si possono formare, in particolare condizioni, negli alimenti in presenza contemporanea di nitriti e di ammine ma la loro sintesi non è automatica. aldo martelli

94 Secondo il Regolamento 1129/2011 che modifica l allegato II del 1333/2008 i nitriti (E ) sono necessari quali conservanti nei prodotti a base di carne per controllare la possibile comparsa di batteri nocivi, in particolare il Clostridium botulinum. L'uso di nitriti nella carne può tuttavia causare la formazione di nitrosamine, sostanze cancerogene. Le attuali autorizzazioni concernenti i nitriti quali additivi alimentari prevedono un equilibrio tra gli effetti descritti e tengono conto della necessità di mantenere sul mercato determinati alimenti tradizionali. Per determinati prodotti tradizionali a base di carne i limiti massimi residui sono stabiliti (nell'allegato III della direttiva 95/2/CE e) nella parte E dell allegato del Reg.1129/2011. I limiti si applicano al termine del processo di produzione. La Commissione deciderà se è opportuno proporre un adattamento dei livelli massimi di nitriti che possono essere aggiunti a determinati prodotti a base di carne. aldo martelli

95 Mioglobina (Fe ++ ) (rosso porpora) ossigenazione rimozione di ossigeno Ossimioglobina (Fe ++ ) (rosso vivo/rosa) NO Nitrosomioglobina (Fe ++ ) (rosso vivo, rosa) riduzione ossidazione ossidazione Metmioglobina (Fe +++ ) (bruno) calore, agenti denaturanti NO Nitrosomioemocromogeno (Fe ++ ) (rosa) Nitrosometamioglobina (Fe +++ ) (rosso cremisi) eccesso di calore eccesso di NO Nitremina (verde) Effetto del nitrito sulla mioglobina muscolare Metamioglobina nitrito (Fe +++ ) (bruno) aldo martelli

96 Direttiva 2006/52/CE (modifica della Dir. 95/2) Sulla base del parere dell EFSA sono state apportate modifiche al fine di limitare, per quanto possibile, il tenore di nitrosamine, riducendo i livelli di nitriti e nitrati addizionati agli alimenti e salvaguardando, al contempo, la sicurezza microbiologica dei prodotti alimentari. L EFSA raccomanda che i livelli di nitriti e nitrati siano fissati come «dose aggiunta» ed è del parere che la quantità aggiunta di nitriti - e non la dose residua - contribuisca all attività inibitoria del C. botulinum. Le dosi massime ammesse nei prodotti a base di carne, trattati o non trattati termicamente, nei formaggi e nel pesce vanno quindi espresse come dosi aggiunte. Per i formaggi il livello dovrebbe essere espresso come dose aggiunta nel latte destinato alla produzione del formaggio. Tuttavia, per determinati prodotti a base di carne tradizionali sono definite, in via eccezionale, le dosi residue massime. Comunque la dose giornaliera ammissibile (DGA) non deve essere superata. Dose massima che può essere aggiunta durante la fabbricazione, espressa in NaNO 2 : E 249 K nitrito e E 250 Na nitrito nei prodotti a base di carne 150 ppm (100 ppm se sterilizzati); E 251 K nitrato e E 252 Na nitrato nei prodotti a base di carne (non trattati termicamente) 150 ppm. aldo martelli

97 Una fonte di nitrati è l acqua potabile a causa dell ampio (spesso eccessivo) uso di concimi azotati che, se non assorbiti dalla pianta, sono trascinati dalle acque di drenaggio e si accumulano nelle falde freatiche. Quindi l imperativo è concimare con avarizia, anche se ci sono altre fonti di nitrati. Il tenore limite autorizzato nell acqua potabile è 50 mg/litro (deroghe a parte). Altra fonte di nitrati sono alcuni ortaggi perché, a parte le leguminose che fissano direttamente l azoto dell aria, nella maggior parte delle specie vegetali l azoto minerale del terreno viene assorbito dalle radici e porta alla sintesi di aminoacidi e proteine. Alcune piante accumulano nitrati (e nitriti) anziché metabolizzarli completamente e possono contenerne fino a mg/kg. aldo martelli

98 Ortaggi ad alto contenuto di nitrati: lattuga, cavolo rapa, lattuga cappuccina, crescione, bietola da costa, ravanello, rafano, rabarbaro, rapa rossa, spinacio Ortaggi a medio contenuto di nitrati: cima di rapa, indivia, finocchio, cavolo riccio, sedano, cavolo bianco, cavolo verza, zucchino Ortaggi a basso contenuto di nitrati: melanzana, fagiolino, cavolfiore, broccolo, cicoria, pisello, cetriolo, patata, germogli, carota, peperone, funghi, porro, cavoletto di Bruxelles, cavolo rosso, radice amara, asparago, pomodoro, cipolla aldo martelli

99 Nitrosammine La trasformazione dei nitrati in nitriti non è facile ma si può verificare in modo significativo nei ruminanti che ingeriscono foraggio ricco di nitrati ad opera della flora intestinale e nei neonati fino a 4 mesi. Un effetto negativo dell elevata presenza di nitriti è la metaemoglobinemia dovuta alla presenza di una forma non funzionale di emoglobina in cui il ferro ossidato non trasporta più l ossigeno e la cui sintomatologia più evidente è la cianosi. Il neonato é particolarmente sensibile per cui vanno evitati gli ortaggi troppo ricchi in nitrati ed è prudente usare acqua minerale a contenuto molto basso. La formazione di nitrosamine richiede un ambiente fortemente acido per cui in vivo potrebbe avvenire teoricamente solo nello stomaco, mentre tracce di queste sostanze potrebbero trovarsi in alcuni alimenti. Fattori protettivi sono comunque rappresentati da antiossidanti come la vit. C e i polifenoli presenti anche nei vegetali ricchi in nitrati. L acido ascorbico è spesso associato a nitrati e nitriti usati come additivi. aldo martelli

100 Anidride solforosa (E 220) e solfiti (E ): ampiamente usati, sono anche antiossidanti e antifermentativi; impediscono l imbrunimento enzimatico; al di sotto dei 10 ppm (10 mg/kg o 10 mg/litro) non si considerano presenti; se > 10 ppm la loro presenza va indicata in etichetta per i problemi di intolleranza che potrebbero creare soprattutto per gli asmatici; sotto questo profilo possono risultare a rischio alcuni vini bianchi che li potrebbero contenere a livelli alti anche se ammessi. Esametilentetramina E 239 per il formaggio provolone, livello massimo 25 ppm di residuo come formaldeide. La formaldeide è ubiquitaria (in particolare nel compensato, negli obitori e in prodotti usati dai parrucchieri) e recentemente gli USA l hanno inserita tra le sostanze cancerogene. aldo martelli

101 La formaldeide è impiegata come conservante nella produzione di acido alginico e alginati. È stato indicato che residui di formaldeide, fino a 50 mg/kg, possono essere presenti negli additivi gelificanti finali. L'esposizione stimata ad additivi gelificanti contenenti residui di formaldeide a livelli di 50 mg/kg di additivo non costituisce motivo di preoccupazione per la sicurezza. Pertanto i criteri di purezza per l'acido alginico (E 400), l'alginato di sodio (E 401), potassio (E 402), ammonio (E 403), calcio (E 404) e propan-1,2-diolo (E 405) sono stati fissati a 50 mg/kg il livello massimo di formaldeide. aldo martelli

102 La formaldeide non è attualmente impiegata nella trasformazione di alghe per la produzione di carragenina (E 407) e alga eucheuma trasformata (E 407a). Tuttavia, può essere naturalmente presente in alghe marine e di conseguenza trovarsi come impurezza nel prodotto finito. È stato perciò fissato un livello massimo di presenza accidentale di questa sostanza in tali additivi alimentari a 5 mg/kg. aldo martelli

103 Gli antiossidanti I fenomeni ossidativi possono avvenire sia negli alimenti che in vivo nel nostro organismo A protezione dai fenomeni di ossidazione si usano gli antiossidanti Molte sostanze hanno proprietà antiossidanti ed agiscono con meccanismi diversi: scavenger di radicali liberi, chain breakers, donatori di idrogeno e elettroni, quencher di ossigeno singoletto, complessanti di cationi metallici Negli alimenti la loro funzione è impedire l irrancidimento dei lipidi o l imbrunimento enzimatico di ortofrutticoli e succhi di frutta. Nel primo caso si usano AO lipofili che bloccano la reazione a catena che provoca, in particolare sui lipidi più insaturi, la formazione di perossidi e altri composti responsabili dei caratteri organolettici tipici dei prodotti ossidati e potenzialmente pericolosi dal punto di vista tossicologico. Nel secondo caso si usano AO idrofili che impediscono agli enzimi polifenolossidasi di ossidare in presenza di ossigeno le componenti polifenoliche dando i caratteristici imbrunimenti che compaiono sulla superficie di mele, patate, carciofi, ecc. tagliati e lasciati all aria. aldo martelli

104 Butilidrossianisolo OMe CMe 3 OH BHA Antiossidanti Primari polifenoli, BHA, BHT ac. ascorbico, tocoferoli Secondari o sinergisti potenziano azione dei primari Chelanti degli ioni metallo Butilidrossitoluene CH 3 Me 3 C CMe 3 OH BHT Ac. caffeico Ac. clorogenico OH Ac. p-idrossibenzoico HO HO Acido caffeico COOH HOOC HO O OH Acido clorogenico O OH OH HO COOH Acido p- idrossibenzoico aldo martelli

105 Esempi di antiossidanti Acido ascorbico (E 300) e suoi sali di Na e Ca (E ): è la vitamina C (idrosolubile) Palmitato e stearato di ascorbile (E 304) (liposolubile) acido L-ascorbico acido L-deidroascorbico aldo martelli

106 Tocoferoli (E ): sono la vitamina E (liposolubile) La forma più attiva è l α-tocoferolo aldo martelli

107 Gallati di propile, ottile e dodecile (E ): sono esteri sintetici dell acido gallico e si usano in alcuni grassi e oli e chewing gum acido gallico BHA e BHT (E 320 E 321): sintetici come i gallati, sono rispettivamente il butilidrossianisolo e il butilidrossitoluene, sono utilizzabili a caldo negli oli di frittura in quanto termostabili, sicuri alle dose di impiego molto basse aldo martelli

108 Addensanti, ispessenti, gelificanti, stabilizzanti Contemplati nell allegato V della Dir. 95/2 sotto la voce coadiuvanti e solventi veicolanti ammessi sono dei modificatori reologici usati per l effetto positivo che svolgono su struttura, stabilità e palatabilità degli alimenti grazie alle proprietà trattenere l acqua, ridurre l evaporazione, formare gel, sospendere particelle insolubili, stabilizzare le emulsioni. Si tratta per lo più di polisaccaridi non digeribili e quindi assimilabili alla fibra alimentare. Dalle alghe marine si ricavano alginati (E ), agar (E406), carragenine (E407). Dai semi di piante (spesso leguminose) si ricavano farina di semi di carrube (E410) e gomma di guar (E412). Da essudati vegetali si ricavano gomma adragante (E 413), gomma d acacia o arabica (E414). Dalla frutta (mele, agrumi) si ricavano pectine (E440). Cellulosa e suoi derivati (E ). aldo martelli

109 Le dispersioni Possono essere di vario tipo Liquido-liquido (emulsione): sistema bifasico costituito da due liquidi immiscibili dei quali uno (fase dispersa o interna) è disperso sotto forma di globuli nell altro (fase continua o esterna) Gas-liquido (schiuma): dispersione di un gas in un liquido costituita da bolle gassose separate tra loro da un film di liquido Liquido/solido-gas (aerosol): particelle solide o liquide disperse in un gas Solido-liquido (sospensione): il solido, finemente suddiviso, è disperso in un liquido Nel settore alimentare i sistemi dispersi sono frequenti e per realizzarli in modo stabile è necessario ricorrere agli emulsionanti aldo martelli

110 Emulsionanti L emulsione è un sistema a due fasi costituito da due liquidi immiscibili fra loro, per esempio acqua e olio, che tenderebbe a separarsi nei due componenti se non venisse stabilizzata da un emulsionante. Gli emulsionanti devono avere una caratteristica chimica ben precisa: possedere un estremità della molecola lipofila o idrofoba affine ai grassi ed un altra idrofila o lipofoba affine all acqua in modo che possa interporsi fra i due liquidi (olio e acqua) legandoli fra loro in modo stabile. Gli emulsionanti possono essere classificati in ionici e non ionici. Quelli alimentari sono generalmente di tipo non ionico. Quando prevale la parte idrofila si hanno emulsioni tipo olio/acqua (O/A), quando prevale la parte idrofoba emulsioni acqua in olio (A/O). L efficacia di un emulsionante è indicata con il valore di HLB (bilancio idrofilolipofilo) che varia da 1 a 40. Per le emulsioni O/A l HLB va da 8 a 18. Per le emulsioni A/O l HLB va da 3 a 6. aldo martelli

111 Emulsione O/A : 1) fase acquosa esterna Emulsione A/O : 1) fase acquosa interna 2) fase oleosa interna 2) fase oleosa esterna aldo martelli

112 Molti alimenti sono esempi naturali di emulsioni come la crema del latte e la maionese, altri sono ottenuti grazie all impiego di emulsionanti, come la margarina ed il cioccolato. Nel pane contribuiscono ad evitare o ritardare il fenomeno del raffermo. Nei gelati gli emulsionanti stabilizzano l emulsione grassa e consentono lo scioglimento lento e uniforme. aldo martelli

113 Struttura al microscopio della maionese, un esempio di emulsione A sinistra: acqua, olio di oliva e lecitina di soia come emulsionante, a destra senza emulsionante aldo martelli

114 Esempi di emulsionanti Lecitine (E 322), interessanti anche per le proprietà ipocolesterolemizzanti, si ricavano dall olio di soia e dall uovo fosfatidilcolina aldo martelli

115 Esempi di emulsionanti Mono e digliceridi degli acidi grassi E 471 E 472 Esteri acetici, citrici e acetiltartarici dei mono e digliceridi degli acidi grassi E 473- Esteri di saccarosio degli acidi grassi E 474- Sucrogliceridi E 475- Esteri di poliglicerolo degli acidi grassi Per E 473 e E 474 una nuova valutazione è stata ultimata nel 2006 aldo martelli

116 I sali di fusione Sono sostanze che disperdono le proteine contenute nel formaggio realizzando così una distribuzione omogenea dei grassi e di altri componenti. Sono costituiti da citrati e/o polifosfati e servono a preparare i formaggini fusi e le sottilette facendo fondere a caldo il formaggio in loro presenza. Acido citrico Ipolifosfati sono composti inorganici. Hanno formula generale (HPO 3 )n e (HPO 2 )n aldo martelli

117 La sindrome da ristorante cinese Gli esaltatori di sapidità o sapidizzanti esaltano il sapore e/o la fragranza esistente in un prodotto alimentare. L acido glutammico (E 620), il glutammato monosodico (E 621) e altri glutammati (monopotassico E 622, diglutammato di calcio E 623, monoammonico E 624, diglutammato di magnesio E 625) sono usati in vari prodotti alimentari, in particolare nei condimenti e nei dadi e preparati per brodo. La sindrome del titolo è una leggenda metropolitana di qualche anno fa quando si erano erroneamente attribuiti i malesseri che colpivano alcuni avventori di ristoranti cinesi alla cucina che faceva largo uso di ingredienti vegetali, in particolare alghe ricche di glutammato. aldo martelli

118 Acido glutammico Glutammato monosodico aldo martelli

119 L acido glutammico (E 620) ha un caratteristico sapore che viene definito umami e sarebbe il quinto sapore dopo il dolce, il salato, l amaro, l acido. I recettori del sapore umami si trovano sulla parte interna della lingua Alimenti ricchi di glutammato e quindi di sapore umami sono il parmigiano reggiano ben stagionato, l emmenthal, il cabrales, gli asparagi, i piselli, il mais, le cipolle, le verze, gli spinaci, i pomodori, le carni ben frollate, in particolare gli stufati, la salsa di soia. E in corso una rivalutazione del glutammato monosodico (MSG) in quanto si ipotizza un associazione con l aumento di peso e l obesità, soprattutto in Asia. aldo martelli

120 I recettori per l umami sono localizzati nella parte posteriore della lingua Azzurro = umami Giallo = acido Verde = salato Viola = dolce Rosso = amaro aldo martelli

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