Il confezionamento dei formaggi in pellicole estensibili: aspetti qualitativi e fenomeni di migrazione

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Graziano Grimaldi
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2 Congresso Lattiero-Caseario 21 Settembre 2010, Torino Il confezionamento dei formaggi in pellicole estensibili: aspetti qualitativi e fenomeni di migrazione S. Limbo 1, S. Panseri 2, G.

1 2 Congresso Lattiero-Caseario 21 Settembre 2010, Torino Il confezionamento dei formaggi in pellicole estensibili: aspetti qualitativi e fenomeni di migrazione S. Limbo 1, S. Panseri 2, G. Battelli 3, L. Chiesa 2, L. Pellegrino 1, P.A. Biondi 2, I. De Noni 1 1 Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche, Università degli Studi di Milano 2 Dipartimento di Scienze e Tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano 3 Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari, CNR, Sezione di Milano

De Noni 1 1 Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche, Università degli Studi di Milano 2 Dipartimento di

2 Introduzione Ruolo della GDO nella commercializzazione di formaggi a vendita immediata Tipologia di confezionamento PICCOLE imprese MEDIE imprese GRANDI imprese media Peso fisso Peso variabile peso delle differenti tipologie di confezionamento dei prodotti per le imprese lattiero-casearie (incidenza % su totale vendite) Fonte: CERMES, Università Bocconi, Milano

brillantezza Elevata permeabilità ai gas e vapori Elevata

3 Introduzione Le pellicole estensibili per il confezionamento di formaggi a vendita immediata PVC LLDPE Elevata trasparenza e brillantezza Elevata permeabilità ai gas e vapori Elevata adesività, estensibilità e sigillabilità Buona macchinabilità Economicità

4 Introduzione Cosa succede durante la conservazione sugli scaffali della GDO e durante la conservazione domestica? Ristagni di umidità Perdita di aromi Scambi di umidità Film Formaggio Scambi di O 2 Essiccamenti superficiali Migranti (Additivi, coloranti, prodotti di degradazione..) Ammuffimenti superficiali Grassi.. FENOMENI di MIGRAZIONE Modifiche sensoriali Modifiche chimiche. Modifica del flavor tipico Irrancidimento, crescita microbica

Ristagni di umidità Perdita di aromi Scambi di umidità Film Formaggio Scambi di O 2 Essiccamenti superficiali

5 Introduzione Questi principio, anche supportato da una legislazione nazionale consolidata (DM e successive modifiche ed aggiornamenti), si traduce nel fatto che i materiali, per poter essere utilizzati a contatto con gli alimenti, devono essere prodotti utilizzando solo ingredienti e materie prime conosciuti, ritenuti sicuri ed elencati in apposite liste che, in alcuni casi, prevedono anche limitazioni di impiego, indicando le concentrazioni massime impiegabili o l esclusione per certi usi.

con gli alimenti, devono essere prodotti utilizzando solo ingredienti e materie prime conosciuti, ritenuti sicuri ed elencati

Sostanze non regolamentate e non intenzionalmente aggiunte. - solubili nei grassi.

6 Introduzione Potenziali migranti: -Plastificanti (esteri acido ftalico e acido adipico): specifiche restrizioni Le pubblicazioni scientifiche sui film di PVC nelle principali banche dati disponibili PVC films - Sostanze non regolamentate e non intenzionalmente aggiunte. - solubili nei grassi. Scarse informazioni sono invece disponibili per le pellicole estensibili a base di LLDPE e, per entrambe le tipologie, poche sono le informazioni relative ai migranti di natura volatile

Scopo del lavoro Mappatura dei contaminanti chimici di natura volatile (VOCs) che potenzialmente possono migrare dal materiale di confezionamento (I) Individuare le tipologie di pellicole estensibili

7 Scopo del lavoro Mappatura dei contaminanti chimici di natura volatile (VOCs) che potenzialmente possono migrare dal materiale di confezionamento (I) Individuare le tipologie di pellicole estensibili (PES) utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; (II) Individuare i principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; (III) Monitorare la possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati in PES durante la conservazione refrigerata.

porzionati; (II) Individuare i principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di

Risultati (I) Tipologie di pellicole utilizzate in alcune catene della GDO per il confezionamento e la vendita immediata di alcuni formaggi tipici lombardi Rete GDO Materiale Formaggio confezionato A

8 Risultati (I) Tipologie di pellicole utilizzate in alcune catene della GDO per il confezionamento e la vendita immediata di alcuni formaggi tipici lombardi Rete GDO Materiale Formaggio confezionato A PE Taleggio/Quartirolo/Casera B PVC Taleggio/Quartirolo/Grana Padano C PVC Taleggio/Provolone Valpadana D PVC Taleggio/Quartirolo/Grana Padano E PVC Quartirolo/Provolone Valpadana F PVC Taleggio/Provolone Valpadana G PVC Taleggio/Casera %T PVC Spettri %T FT-MIR PE cm cm-1

Taleggio/Provolone Valpadana G PVC Taleggio/Casera 99.7 95 90 85 3853.8232 3448.0822 80 75 70 65 60 55 50 %T 45 40 35 30 25 20 15 10 5 2520.1835 2120.5000 2361.2705 2856.0054 2926.7217 1576.3748 1539.

Piano sperimentale Le pellicole (II) Principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; PES (n=3) per uso GDO

utilizzo Analisi GC-MS della frazione volatile dopo estrazione SPME Condizioni SPME: 1g di pellicola in vial da 20 ml Fibra trifasica (CAR/PDMS/DVB 75µm) Estrazione: 90 min 60 C Condizioni

9 Piano sperimentale Le pellicole (II) Principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; PES (n=3) per uso GDO (PVC 1, PVC 2, PE) ad uso GDO PVC 1 : dichiarato adatto per tutti i tipi di formaggi PVC 2 : dichiarato per formaggi interi e con crosta o fusi PE: nessuna indicazione/limitazione di utilizzo Analisi GC-MS della frazione volatile dopo estrazione SPME Condizioni SPME: 1g di pellicola in vial da 20 ml Fibra trifasica (CAR/PDMS/DVB 75µm) Estrazione: 90 min 60 C Condizioni GC-MS: GC: Colonna Rtx-WAX; He 1 ml/min Iniettore: 280 C Forno: 35 C (8 min); 5 C/min a 60 C; 6 C/min a 160 C; 20 C/min a 200 C Transfer line: 200 C Sorgente MS: 250 C Acquisizione: TIC Da

Risultati (II) Principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; ESTERI PE PVC 1 PVC 2 IDROCARBURI PE PVC 1 PVC 2 ALCOLI

10 Risultati (II) Principali componenti volatili (VOCs) rilasciati dalle PES utilizzate dalla GDO per il confezionamento di formaggi porzionati; ESTERI PE PVC 1 PVC 2 IDROCARBURI PE PVC 1 PVC 2 ALCOLI Molti composti, di natura diversa -Contaminanti ambientali e accidentali ALDEIDI (idrocarburi, terpeni ) -Prodotti di degradazione -Additivi di lavorazione Molta eterogeneità tra i campioni TERPENI CHETONI Dati semiquantitativi espressi come mg equivalenti di dinitrobenzene per grammo di campione

-Contaminanti ambientali e accidentali ALDEIDI (idrocarburi, terpeni ) -Prodotti di degradazione -Additivi di lavorazione

Piano sperimentale (III) Monitorare la possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati in PES durante la conservazione refrigerata.

11 Piano sperimentale (III) Monitorare la possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati in PES durante la conservazione refrigerata. I formaggi Provolone Quartirolo Taleggio Valtellina Valpadana Lombardo Casera Umidità (%) 43,9 48, 8 49,2 31,6 Grasso (%) 26,9 26,2 26,5 33,8 Grasso (% SS) 47,9 51,1 52,2 49,4 Proteine (%) 23,8 19,9 19,7 27,1 a w 0,967 0,975 0,961 0,945 ph 5,19 4,50 5,27 5,10

I formaggi Provolone Quartirolo Taleggio Valtellina Valpadana Lombardo Casera Umidità (%) 43,9 48, 8

12 Piano sperimentale Prova di conservazione 1. Porzionatura 2. Confezionamento Avvolgimento delle fette con le pellicole selezionate (PVC 1, PVC 2, PE) ad uso GDO PVC 1 : dichiarato adatto per tutti i tipi di formaggi PVC 2 : dichiarato per formaggi interi e con crosta o fusi 3. Condizionamento Le fette sono state conservate in banco refrigerato illuminato (3 C circa; 58W) ed un ugual numero al buio per 10 e 20 giorni BUIO LUCE

dichiarato adatto per tutti i tipi di formaggi PVC 2 : dichiarato per formaggi interi e con crosta o fusi 3.

13 Piano sperimentale Microestrazione in fase solida (SPME): (Pawliszyn) Le analisi Fibra trifasica (CAR/PDMS/DVB) 50/30 µm Spazio di testa (HS) Campione (6 g di formaggio) Fig 1. Autocampionatore SPME (CombiPAL ) Fig 2. SPME (Spazio di testa) Estrazione : 90 minuti a 50 gradi Acquisizione in TIC ed in SIM per gli ioni caratteristici per specifici composti indagati

Autocampionatore SPME (CombiPAL ) Fig 2.

14 Risultati (III) Monitoraggio della possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati Dati semiquantitativi espressi come ng equivalenti di dinitrobenzene per grammo di campione PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 2-etilesanolo LMS: 30 mg/kg (Dir 2002/72/CE) PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg

PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg

15 Risultati (III) Monitoraggio della possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati Dati semiquantitativi espressi come ng equivalenti di dinitrobenzene per grammo di campione PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg p-xylene PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg

campione PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg

16 Risultati (III) Monitoraggio della possibile migrazione di alcuni VOCs in formaggi porzionati e confezionati Dati semiquantitativi espressi come ng equivalenti di dinitrobenzene per grammo di campione PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg triacetato di glicerina

campione PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 PE PE PVC 2 PVC 2 PVC 1 PVC 1 10gg 20gg 10gg 20gg 10gg 20gg

17 Conclusioni La diffusione di VOCs da film estensibili è un fenomeno misurabile ma che non pregiudica la sicurezza d uso dei prodotti in essi conservati L affinità è riconducibile a molteplici fattori, fra i quali si distingue il tenore in grassi e il ph del prodotto E importante il corretto utilizzo di tali pellicole da parte degli operatori di settore essendo già in origine destinate a prodotti alimentari con caratteristiche diverse

si distingue il tenore in grassi e il ph del prodotto E importante il corretto utilizzo di tali pellicole da

18 Prospettive future I risultati testimoniano la grande eterogeneità e variabilità delle molecole rilasciate dalle PES in relazione al continuo adattamento delle formulazioni base per la loro produzione. In definitiva, risulta del tutto evidente che le proprietà chimiche e fisiche delle PES possono influenzare le caratteristiche qualitative dei formaggi DOP lombardi, e che una attenta valutazione di tali proprietà può condurre a migliori standard qualitativi per queste produzioni tipiche. In questa prospettiva, ulteriori approfondimenti potranno offrire conoscenze per applicazioni più consapevoli ed efficaci di queste forme di confezionamento per i prodotti caseari tipici.

In definitiva, risulta del tutto evidente che le proprietà chimiche e fisiche delle PES possono influenzare le caratteristiche qualitative dei formaggi DOP lombardi, e

19 Il progetto FORTIPACK Il confezionamento dei formaggi in pellicole estensibili: studio di interazioni tra alimento e imballaggio

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