DETERMINAZIONE DI AMMINE BIOGENE IN BIRRE DA FARRO

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UNIVERSITÀ POLITECNICA DELLE MARCHE FACOLTÀ DI AGRARIA Corso di Laurea Specialistica in Scienze degli Alimenti e della Nutrizione DETERMINAZIONE DI AMMINE BIOGENE IN BIRRE DA FARRO Tesi di Laurea

1 UNIVERSITÀ POLITECNICA DELLE MARCHE FACOLTÀ DI AGRARIA Corso di Laurea Specialistica in Scienze degli Alimenti e della Nutrizione DETERMINAZIONE DI AMMINE BIOGENE IN BIRRE DA FARRO Tesi di Laurea di: Manuel Rubini Relatore: Chiar.mo Prof. Natale G. Frega Correlatore: Chiar.mo Prof. Massimo Mozzon Correlatore: Chiar.mo Prof. Emanuele Boselli Sessione di Laurea Estiva Anno Accademico

2 Introduzione Le ammine biogene sono basi organiche a basso peso molecolare che si formano nei prodotti alimentari come conseguenza dell azione microbica di decarbossilazione degli amminoacidi liberi e quindi, indirettamente, dello sviluppo microbico indesiderato sui prodotti. La loro presenza nei cibi deve essere monitorata e limitata al minimo, specialmente negli alimenti fermentati, per via della potenziale tossicità di tali composti per il consumatore. Dall ingestione di alimenti ricchi in ammine biogene possono derivare sintomi quali emicrania, nausea e vomito fino ad arrivare, nei casi più gravi, a vere e proprie crisi ipertensive. Tali sintomi si manifestano più facilmente in individui che fanno uso di farmaci, quali ad esempio gli antidepressivi, che inibiscono le amminossidasi, enzimi impiegati dal nostro organismo nella degradazione delle ammine in eccesso. Nel corso dei tre anni in cui è stato sviluppato il progetto di ricerca Birra da Farro, approvato dalla Regione Marche nell ambito della L.R. 37/99, sono state realizzate quattro tipologie di birra da farro, delle quali si è valutato poi ogni aspetto, non da ultimo quello della loro sicurezza per il consumatore. Proprio in questo ambito rientrano la determinazione e la quantificazione delle principali ammine biogene (triptamina, 2- feniletilamina, putrescina, cadaverina, istamina, tiramina, spermina e spermidina) che sono l oggetto di questa tesi sperimentale. In generale, si sono ottenuti risultati confortanti per quanto riguarda il contenuto amminico delle due tipologie di birra blended, costituite da malto di farro e malto d orzo miscelati e prodotte per ultime in ordine cronologico; si parla in tali prodotti di un contenuto totale di ammine dell ordine di qualche ppm. Per quello che invece riguarda le altre due tipologie di birra, composte interamente da malto di farro, le concentrazioni delle varie ammine sono leggermente superiori, anche se è 5

3 difficile esprimersi riguardo al raggiungimento o meno di soglie di potenziale rischio per il consumatore. 6

4 Ammine 1.Definizione, classificazione e sintesi. Le ammine sono basi organiche a basso peso molecolare. Esse derivano dall ammoniaca per sostituzione di uno, due o tre atomi di H con altrettanti gruppi alchilici o arilici; si originano così, rispettivamente, ammine primarie, secondarie e terziarie. Sulla base della loro struttura chimica le ammine possono essere classificate in alifatiche (putrescina, cadaverina, spermina, spermidina e agmatina), aromatiche (tiramina e 2-feniletilammina) o eterocicliche (istamina, triptamina, serotonina). In Fig. 1 sono rappresentate le strutture chimiche di alcune ammine. Fig. 1. Formule di struttura di alcune ammine. 7

5 La più comune via di sintesi delle ammine negli alimenti, fatta eccezione per le ammine fisiologiche, o naturali, che sono prodotte da enzimi endogeni presenti nel prodotto stesso, è la decarbossilazione microbica di amminoacidi liberi (Fig. 2) e le ammine così formate vengono definite biogene. Si otterranno quindi: istamina dall istidina, tirammina dalla tirosina, triptamina dal triptofano, cadaverina dalla lisina, putrescina dall ornitina e spermina e spermidina dall arginina. Altre vie di sintesi sono la amminazione delle aldeidi, mostrata in Fig. 2, e la decarbossilazione termica, che avviene ad esempio durante la tostatura del cacao (Glória, 2006). Fig. 2. Sintesi di ammine. Decarbossilazione di amminoacidi (1) e amminazione di aldeidi (2). I prerequisiti fondamentali per la sintesi negli alimenti di ammine biogene e sono: disponibiltà di aminoacidi liberi; presenza di microrganismi decarbossilasi-positivi; condizioni che permettano lo sviluppo microbico e la sintesi e l attività delle decarbossilasi (Silla Santos, 1996). Gli amminoacidi liberi sono normalmente presenti negli alimenti ma possono anche essere la conseguenza dell azione di enzimi proteolitici o del trattamento termico sulle proteine. I microrganismi decarbossilasipositivi possono invece essere parte della flora microbica dell alimento o derivare da contaminazioni delle materie prime o del prodotto semilavorato durante il processo (Glória, 2006). La sintesi di ammine da 8

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