Innovazione tecnologica nella produzione di prodotti a base di carne, macinati o emulsionati

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1 Innovazione tecnologica nella produzione di prodotti a base di carne, macinati o emulsionati R. Virgili, M. Bergamaschi Dipartimento Carni Parma, 17 giugno 2014

2 Tematiche di ricerca 1.Innovazione di prodotto 2.Valorizzazione dei ritagli meno pregiati

3 PROBLEMATICHE Caratteristiche di composizione del prodotto Prodotto Lipidi (g/100g)* Variazione ( ) Mortadella Bologna IGP % Salame Milano 31.0 n.d. Salame Napoli 29.7 n.d. Salame ungherese 35.7 n.d. Salamini italiani alla Cacciatora DOP % Wurstel % Cotechino Modena IGP % Zampone Modena IGP % * Fonte: nuove tabelle nutrizionali dei salumi (INRAN/SSICA)

4 Alimenti SALUTE Valorizzazione nutrizionale dei prodotti mediante innovazione di prodotto/processo Impiego razionale di ingredienti/additivi: - nitriti/nitrati - antiossidanti di origine naturale - coloranti naturali

5 PROBLEMATICHE Caratteristiche di composizione del prodotto Composizione del grasso (profilo in acidi grassi) Razza suina SMUFA SPUFA Suino pesante* Mora romagnola* Cinta senese Nero dei Nebrodi* Area (%) * Sperimentazioni SSICA

6 PROBLEMATICHE Processo di produzione 1. preparazione dell impasto Salame Mortadella Würstel

7 PROBLEMATICHE Processo di produzione 2. fasi successive di lavorazione Prodotti fermentati Controllo T( C) e UR% durante asciugamento e stagionatura Prodotti trattati termicamente Controllo di T( C) e tempi di cottura

8 PROBLEMATICHE Conservazione shelf life Modalità di confezionamento Modalità di stoccaggio

9 Riduzione / eliminazione di nitriti e nitrati E un conservante Contribuisce a formare e a stabilizzare il colore Controlla i processi di ossidazione Contribuisce alla formazione del flavor Il NITRITO Può reagire con le ammine e le ammidi secondarie, presenti nella carne e nel corpo umano, dando N- nitrosammine e N- nitrosammidi, sostanze cancerogene.

10 Riduzione / eliminazione di nitriti e nitrati Il NITRITO Riduzione Eliminazione Il prodotto ottenuto deve Essere sicuro Essere stabile all ossidazione Avere caratteristiche sensoriali accettabili

11 Eliminazione di nitriti e nitrati Prodotti fermentati (salami stagionati a calibro e grana medi) E possibile eliminare nitriti /nitrati utilizzando bassa temperatura (1-3 C) fino alla diminuzione di ph e attività dell acqua (a w ) a valori idonei a garantire la stabilità microbiologica e del colore (< 0,95). In assenza di nitrito il colore si basa sulla presenza di mioglobina non nitrosata, più sensibile all ossidazione ed all acidificazione. Nel corso della stagionatura inizia la formazione del pigmento Znprotoporfirina (ZPP), che contribuisce al colore rosso in assenza di nitrito.

12 TBArs (mgmda/kg) 1.Innovazione di prodotto Eliminazione di nitriti e nitrati salami stagionati a calibro e grana medi Il mantenimento della bassa temperatura nelle prime settimane di asciugamento aiuta a controllare l ossidazione lipidica Lavorazione Std fred do Gruppo di lavorazione* C S1 S2 NaNO 3 (mg/kg) Lavorazione standard standard freddo/std giorni T( C) freddo T( C) std * Sperimentazione SSICA

13 Eliminazione di nitriti e nitrati salami stagionati a calibro e grana medi In assenza di nitrito e con la lavorazione a freddo si sviluppa il colore rosso. La qualità del colore rosso si può valutare strumentalmente con la misura di hue : quando hue aumenta il rosso diminuisce a favore del marrone S2 S1 C Hue Taglio fresco 43.1 b 57.1 c 34.5 a * Sperimentazione SSICA

14 TBArs (MgMDA/Kg) 1.Innovazione di prodotto Eliminazione di nitriti e nitrati salami stagionati a calibro e grana medi La stabilità all ossidazione diminuisce in prodotti ottenuti a partire da materie prime con un elevato contenuto di grassi insaturi e tenuti al freddo a lungo Standard freddo Lavorazione 0 standard freddo freddo/std lavorazione freddo/std giorni nitrito/nitrato senza T( C) freddo T( C) std * Sperimentazione SSICA

15 Riduzione di nitriti e nitrati Prodotti trattati termicamente High T( C) / low ph Ea=72 kj/mole NO + H 2 O HNO 2 NO other reactions Low T( C) / high ph Ea=33 kj/mole 2/3 NO + 1/3 HNO 3 + 1/3 H 2 O * Sperimentazione SSICA

16 Riduzione di nitriti e nitrati Prodotti trattati termicamente High T( C) / low ph Ea=72 kj/mole NO + H 2 O T( C) HNO 2 Low T( C) / high ph Ea=33 kj/mole 2/3 NO + 1/3HNO 3 + 1/3 H 2 O T( C) minutes minutes * Sperimentazione SSICA

17 Sodium nitrite (mg/kg) 1.Innovazione di prodotto Riduzione di nitriti e nitrati Prodotti trattati termicamente a a a a a a a, b a, b b c c hue* * Sperimentazione SSICA

18 TBArs (mgmda/kg) 1.Innovazione di prodotto Riduzione di nitriti e nitrati Prodotti trattati termicamente 1 0,8 25 mg/kg di nitrito sono 0,6 sufficienti per controllare il 0,4 0,2 0 Standard Nitrito (25 mg /Kg) processo di ossidazione del tessuto adiposo. Mortadella * Sperimentazione SSICA

19 hue 1.Innovazione di prodotto Riduzione di nitriti e nitrati Prodotti trattati termicamente Sodium nitrite (25 mg/kg) x y y x x x sodium nitrite (mg/kg) 0 days 15 days 21 days Sodium nitrite (20 mg/kg) Prodotti confezionati sotto vuoto e conservati per 21 giorni a 0C * Sperimentazione SSICA

20 Impiego di coloranti naturali Eliminazione Nei prodotti fermentati Problemi di formazione di colore in salami di elevato calibro e/o con bassi valori di ph Riduzione Nei prodotti trattati termicamente Riduzione a 25 mg/kg il colore è rosa pallido ingrigimento all aria

21 Impiego di coloranti naturali Reg. UE n 1129/2011 Numero E Colorante Denominazione Categoria 08.2 carne trasformata Livello massimo (mg/l o mg/kg) non trattata termicamente trattata termicamente E100 Curcumina E120 Cocciniglia, a. carminico, E150a-d caramelli Quantum satis Quantum satis E160a caroteni E160c Estratto di paprica E162 Rosso di barbabietola, betanina Quantum satis Quantum satis

22 Impiego di coloranti naturali - sistemi modello Salami-pH acido Controllo (con nitrito) Senza nitrito + Carminio Senza nitrito + Red beet Senza nitrito + Paprika hue* * Sperimentazione SSICA

23 Impiego di coloranti naturali Salami-pH acido In un prodotto reale di elevato calibro una piccola quantità di nitrito può essere di aiuto per Controllo (con nitrito) Carmine + low nitrite aumentare l uniformità del colore (bordo-centro) * Sperimentazione SSICA

24 Impiego di coloranti naturali- sistemi modello Prodotto cotto hue* Nitrito (25mg/Kg) Estratto barbabietola red beet carmine 0 min 30 min + Paprika paprika Carminio carmine senza pigmento No * Sperimentazione SSICA

25 Impiego di antiossidanti naturali Estratti di origine vegetale Proprietà antiossidanti Flavonoidi Diterpeni Tocoferoli Acido ascorbico

26 Impiego di antiossidanti naturali Estratti di origine vegetale Proprietà antiossidanti Azione benefica per la salute Quercetina Resveratrolo Epigallocatechin-3-gallato

27 Impiego di antiossidanti naturali Esempi di estratti disponibili Extract of wild bilberry, supported on maltodextrins Wild bilberry fruits (Vaccinium macrocarpon Aiton ), 25% anthocyanins. Extract of lingonberries, supported on maltodextrin. Extract of white/red grapes (skin and seeds). Rosemary extract (Rosmarinus officinalis ), supported on silicon dioxide and salt. Rosemary extract (Rosmarinus officinalis ) supported on silicon dioxide, emulsifier (E472a) and salt Natural extract from the Labiatae family (e.g. Origanum vulgare and Melissa officinalis) Acerola (Malpighia emarginata) Onion Extract, from whole onions (skin included) Natural extracts [CameliaSinensis L.] (20%-95% EGCG), powder Natural extract [98% resveratrol], powder Natural extract (quercetin 90-95%)

28 Impiego di estratti vegetali con antiossidanti naturali PROBLEMATICHE Caratteristiche sensoriali nel prodotto Se dosati non correttamente possono dare: 1. difetti di COLORE (problemi di diffusione dell ingrediente, colorazioni giallo/brune)

29 Impiego di estratti vegetali con antiossidanti naturali PROBLEMATICHE Caratteristiche sensoriali nel prodotto Se dosati non correttamente possono dare: 2. difetti di FLAVOR (scala 0-9) 9 Salame senza nitrito Odore estraneo (erbaceo) ,5 1 1,5 2 livello estratto naturale

30 Impiego di estratti vegetali con antiossidanti naturali PROBLEMATICHE Aspetti tecnologici Ad elevate concentrazioni possono rendere gli impasti instabili Prodotto tipo Bologna Prodotto tipo frankfurter

31 Impiego di estratti vegetali con antiossidanti naturali Stabilità all ossidazione 1,5 Salame 1,25 1 0,75 0,5 0,25 0 Control (+NO2) Senza nitrito senza nitrito + antiossidanti naturali

32 Conclusioni La riduzione/eliminazione di nitriti/nitrati è possibile a condizione di modificare in maniera opportuna il processo tecnologico. L impiego di pigmenti e antiossidanti di origine vegetale in prodotti senza/a ridotto contenuto di nitriti nitrati consente di: Migliorare le caratteristiche sensoriali (COLORE e FLAVOR) Controllare i fenomeni di ossidazione nel prodotto (rancidità e ossidazione delle proteine)

33 2. Valorizzazione dei ritagli meno pregiati Alimenti Produzione Ecocompatibile Recupero di sottoprodotti Creazione di opportunità per economie locali Utilizzo di tagli meno pregiati. Riduzione di scarti e di costi