M. Bergamaschi. - Parma

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1 M. Bergamaschi - Parma Parma, 24 maggio 2013

2 Legislazione Il Reg. 1129/2011 non reca modifiche ai limiti stabiliti nella Direttiva 2006/52/CE (recepita in Italia con il D.M. della Salute 27/02/08) N.E. Denominazione Prodotti Dose massima che può essere aggiunta durante la fabbricazione (espressa come sale di Na) Dose massima residua (espressa come sale di Na) E249 E250 Nitrito di potassio Nitrito di sodio Prodotti a base di carne Prodotti a base di carne sterilizzati (F o > 3,00) E251 Nitrato di sodio Prodotti a base di carne NON trattati E252 Nitrato di potassio termicamente 150 mg/kg _ 100 mg/kg 150 mg/kg _

3 Nitrito e nitrato residuo Es.: Prosciutto cotto (Dati SSICA) mg/kg Nitrito di sodio mg/kg Nitrato di sodio P Cotto A.Q. P. Cotto Scelto P. Cotto 0 P Cotto A.Q. P. Cotto Scelto P. Cotto Prima agosto '08 Dopo agosto '08 Prima agosto '08 Dopo agosto '08 Carne fresca N campioni N campioni positivi* Range (mg/kg di NO 3- ) Bovino Suino Cavallo pollo Iammarino & Di Taranto, Int. J. of F. Sci. & Tech. (2012) * Campioni con [NO 3- ] > LOQ

4 Nitriti/nitrati e salute Il NITRITO reagisce con le ammine e le ammidi secondarie, presenti sia nella carne e nei salumi sia nel corpo umano, dando N- nitrosammine e N-nitrosammidi (sostanze cancerogene). Review: Putative mutagens and carcinogens in foods. I. Nitrate/nitrite ingestion and gastric cancer mortality Philip E. Hartman * Environmental Mutagenesis Volume 5, Issue 1, pages , 1983 Consumption of nitrate, nitrite, and nitrosodimethylamine and the risk of upper aerodigestive tract cancer. M A Rogers, T L Vaughan, S Davis and D B Thomas Cancer Epidemiol Biomarkers January ; 29 Risk of colorectal and other gastro-intestinal cancers after exposure to nitrate, nitrite and N-nitroso compounds: a follow-up study Paul Knekt, 1,2,*, Ritva Järvinen 3 International Journal of Cancer Volume 80, Issue 6, pages , 15 March 1999

5 Eliminazione Riduzione Sostituzione

6 Funzione del nitrito nei salumi E un conservante Contribuisce a formare e a stabilizzare il colore Controlla i processi di ossidazione Contribuisce alla formazione del FLAVOR

7 Eliminazione Sicurezza Riduzione Sostituzione Stabilità ossidativa Caratteristiche sensoriali

8 Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Per raggiungere uno standard qualitativo uguale a quello di riferimento occorre: - introdurre ingredienti in grado di formare il tipico colore rosa e con proprietà antiossidanti equivalenti a quelle del nitrito. - utilizzare tecnologie mirate al miglioramento della stabilità microbiologica (es. applicazione delle alte pressioni isostatiche).

9 Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Ingredienti naturali contenenti coloranti - Estratto/polvere di pomodoro (licopene) - Estratto di barbabietola (betanina) - Estratto di mirtillo (antociani) - Estratti dell uva (antociani) Colore non accettabile nel prodotto

10 Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Ingredienti naturali contenenti antiossidanti Estratti di origine vegetale ricchi in polifenoli, la cui azione antiossidante è dovuta alla capacità di bloccare i processi radicalici, di complessare gli ioni metallici pro-ossidanti, o di agire come agenti riducenti. Estratti di piante (rosmarino, origano, salvia, melissa) Spezie (pepe, noce moscata, cannella, chiodi di garofano, cardamomo) Alle dosi utilizzate l attività antiossidante è inferiore a quella del nitrito

11 Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Impiego della alte pressioni isostatiche (HHP) L impiego delle alte pressioni isostatiche come trattamento di pastorizzazione superficiale a bassa temperatura, per migliorare la shelf life del prodotto.

12 Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Impiego della alte pressioni isostatiche (HHP) Es.: conservazione di tranci di mortadella confezionata sotto vuoto (sperimentazione SSICA) Log ufc/g mg/kg di nitrito di sodio Log ufc/g Senza nitrito di sodio Non pastorizzati 80 C x 4 HHP 600MPa x 5 Storage time (days) Storage time (days) Pizza A., Bergamaschi e al., 50 ICoMST, (Helsinki 2004)

13 Eliminazione PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI Impiego delle basse temperature fino al raggiungimento di a w (attività dell acqua) sufficientemente bassa da garantire la sicurezza microbiologica.

14 Eliminazione PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI Es. Effetto della temperatura sulle caratteristiche del salame (sperimentazione SSICA) Controllo: 80 mg/kg di nitrito e 120 mg/kg di nitrato Senza nitriti/nitrati P1 21 C/65-74 UR% x 3 g, 17 C/70-80 UR%, 13 C/80-88 UR%. P2 8 C/75-85 UR% x 13 g, 16 C/80-88 UR%, 18 C/80-88 UR%. Schivazzappa C. e al., Option Mediterranée, (2010)

15 Eliminazione PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI Es. Effetto della temperatura sulle caratteristiche del salame (sperimentazione SSICA) Controllo P1 Senza nitriti/nitrati P2 Il mantenimento della bassa temperatura (P2) è risultato efficace per: il controllo della carica microbica (Gram negativi e enterococchi); Il controllo parziale dell ossidazione. Dopo 24h a 4 C Schivazzappa C. e al., Option Mediterranée, (2010)

16 Eliminazione PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI Es. Sviluppo del colore nel salame (sperimentazione SSICA) Per migliorare il colore in salami a stagionatura breve si stanno individuando opportune miscele di pigmenti naturali.

17 Riduzione In questo caso è importante stabilire quali siano le concentrazioni minime necessarie per preservare la sicurezza e le caratteristiche qualitative di riferimento.

18 Riduzione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE mg/kg di nitrito di sodio sono sufficienti per sviluppare il tipico colore rosa nel magro. Es. Sperimentazione su Prosciutto cotto (Deener N.M. et al., Meat Science, 2000) Per controllare il processo di ossidazione si devono utilizzare materie prime arricchite in α-tocoferoli (antiossidanti introdotti con la dieta). DC/25mg NaNO 2 DC /100mg NaNO 2 DA /25mg NaNO 2 DA /100mg NaNO 2

19 Riduzione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Il panel BIOHAZ (Scientific panel on Biological Hazards) dell EFSA sottolinea che per la sicurezza di molti prodotti trattati termicamente sono necessari mg/kg di nitrito di sodio [The EFSA journal (2003), 14, 1-13].

20 Riduzione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Es.: Studio di cinetica (sperimentazione SSICA) Table 1 Reaction rate of nitrate formation (µmoles/min) for reaction 1, at different temperatures and added nitrite contents. 40 mg/kg 70 mg/kg 100 mg/kg 150 mg/kg 55 C 0.6 n.d C C C C mg/kg 70 mg/kg 100 mg/kg 150 mg/kg 55 C C n.d. 65 C C C Table 2. Reaction rate of nitrite disappearance (µmoles/min) (reaction 1 and 2) at different temperatures and added sodium nitrite contents. 40 mg/kg 70 mg/kg 100 mg/kg 150 mg/kg 55 C C C C C Table 3. Rate of formation of free nitric oxide (µmoles/min) (calculated) at different temperatures and added sodium nitrite contents. Barbieri G., Bergamaschi M. e al. (2013), Meat Science

21 Riduzione PRODOTTI STAGIONATI Nei prodotti interi una inadeguata riduzione delle quantità aggiunte di nitriti/nitrati può dare una colorazione non uniforme del magro. Es.: Coppa (sperimentazione SSICA) 150 mg/kg di NaNO 3 75 mg/kg di NaNO 3

22 Oggi gli studi finalizzati all eliminazione e alla riduzione di nitrati/nitriti, sono indirizzati verso l individuazione di nuovi ingredienti naturali, con proprietà antiossidanti e con effetti benefici sulla salute (Phytochemicals).

23 Sostituzione Si introducono ingredienti di origine naturale in cui sono naturalmente presenti i nitrati. - Estratti vegetali concentrati - Polvere di estratti vegetali [nitrato]* estratto mg/kg [nitrato] prodotto mg/kg Starter microbici NaNO 3 è ridotto a NaNO 2 *Sebranek J. G. et al. (2012), Meat Science

24 Sostituzione In Italia gli starter microbici possono essere utilizzati solo nella preparazione dei salami (Il D.M. 28 dicembre 1994) Nei prodotti trattati termicamente? Estratto vegetale [nitrato] Starter microbico Estratto vegetale [nitrito]

25 Sostituzione Le concentrazioni introdotte sono sufficienti per avere: formazione di colore formazione di flavor stabilità microbiologica Validazione di processo e/o prodotto

26 Sostituzione Effetto di estratti naturali e di antimicrobici naturali sulla crescita di L. monocytogenes in prosciutti cotti conservati a 4 C. A B C D E F G H Senza nitrito Estr. veg. Nitrito* Estr. veg. Nitrito** + antimicrob. A Estr. veg. Nitrato + starter microbico Estr. veg. Nitrato + st. micr. + antimicrob. A Estr. veg. Nitrito + antimicrob. B Estr. veg. Nitrato + st. micr. + antimicrob. B Controllo *** *Conc. pari a 50 mg/kg di NaNO 2 **Conc. pari a 90 mg/kg di NaNO 3 *** 156 mg/kg di NaNO 2 Sullivan et al. (2012), J. Food Prot.

27 Sostituzione Concentrazioni medie di nitriti e nitrati residui in prodotti del commercio convenzionali e ottenuti con sostituti di nitrito e nitrato (indagine USA) NO 2 - NO 3 - Product category conventional cured organic/natural/ uncured conventional cured organic/natural/ uncured N mean range N mean range N mean range N mean range Cured dried sausages Cured cooked sausages Whole-muscle brine-cured (uncooked) Whole-muscle brine-cured (cooked) n.d.-143 Whole-muscle dry-cured Sullivan et al. (2012), Meat Science

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