Parma, 2 ottobre 2012 SALE ASSORBITO DURANTE LA SALAGIONE: MISURA ON-LINE MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE R. Virgili & A. Pinna
Parma, 2 ottobre 2012 Definizione Svolgimento di un attività finalizzata alla misura di un parametro oggettivo (es. sale nel prosciutto) mediante un PC in collegamento con altre apparecchiature, con tempi di risposta confrontabili a quelli dell operazione in corso (es. ripasso prosciutti, fine sale) METODO ON-LINE
Parma, 2 ottobre 2012 STRUMENTI ON-LINE PER MATERIALI BIOLOGICI Strumenti non invasivi e non distruttivi basati sull invio di stimolazioni al campione (es. radiazioni), in grado di correlare i segnali generati con le proprietà del campioni Questi sistemi necessitano di calibrazione con i dati analitici e di riferimenti oggettivi per correggere gli errori dovuti alla macchina ( tuning con analita di riferimento)
Parma, 2 ottobre 2012 MODIFICHE CHIMICO-FISICHE DEL PROSCIUTTO IN SALAGIONE Fresco WHC, rapporto magro/grasso liquidi totali liquidi extracellulari Salagione aumento WHC, diffusione di ioni, legami ioni - acqua - proteine Fine salagione riduzione WHC contrazione volume denaturazione proteine 1 2 3
Parma, 2 ottobre 2012 TECNICHE NON DISTRUTTIVE E NON INVASIVE APPLICATE AL PROSCIUTTO CT MRI MIS Tomografia Computerizzata E basata sulle diverse attenuazioni dei raggi X e fornisce immagini delle regioni scansionate Risonanza Magnetica E basata sullo stato dei nuclei 1 H dell acqua e fornisce immagini delle regioni scansionate Induzione Magnetica E basata sul passaggio di corrente nella carne dovuto a campi magnetici di diversa frequenza
Parma, 2 ottobre 2012 INDUZIONE MAGNETICA (MIS) Circuito elettrico costituito da tessuti e liquidi biologici campo magnetico principale Adapted from Damez et al., 2007 circuito di eccitazione circuito di rivelazione correnti elettriche indotte C S : capacità elettrica di membrana R S, R P : resistività dei liquidi campo magnetico secondario campione biologico Le proprietà elettriche della carne dipendono da: integrità delle membrane cellulari rapporto liquidi extracellulari/liquidi totali rapporto magro/grasso presenza di ioni (es. Na + Cl - )
CONTROLLO DEL SALE ASSORBITO IN SALAGIONE procedura tradizionale: distruzione prosciutto ed analisi sale Parma, 2 ottobre 2012 metodi non distruttivi: scansione e predizione sale
g NaCl assorbiti (on-line) MODELLO DI CALIBRAZIONE 60 PROSCIUTTI Parma, 2 ottobre 2012 gr di sale assorbiti misurati con il metodo tradizionale vs metodo on-line 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 g NaCl assorbiti (metodo tradizionale) Metodo on-line: Spettroscopia a Induzione Magnetica (MIS) R = 0,95 R 2 adj = 0,90 Err. Std. Stima =±18,3
g NaCl / magro prosciutto Parma, 2 ottobre 2012 METODO TRADIZIONALE vs ON-LINE confronto del sale assorbito 350 300 250 200 150 100 50 0 metodo on-line metodo tradizionale A B C D E partite di prosciutti Il metodo on-line permette di verificare il sale assorbito sulle partite (o su campioni rappresentativi) piuttosto che su campioni singoli
DATI PER PREVISIONE SALE Parma, 2 ottobre 2012 METODO TRADIZIONALE Peso prosciutto fresco Peso prosciutto fine sale Calo peso prosciutto fine sale Peso sezioni magre a fine sale Analisi cloruri (% NaCl) gr di sale nel muscolo a fine sale Calo peso finale del prosciutto (stimato) % sale prosciutto stagionato (previsto) METODO ON-LINE Peso parte magra del prosciutto fresco (misura on-line) gr di sale nel muscolo a fine sale (misura on-line) Calo peso finale del prosciutto (stimato) % sale prosciutto stagionato (previsto)
PREVISIONE DEL SALE NEL PROSCIUTO STAGIONATO Parma, 2 ottobre 2012 metodo tradizionale metodo MIS on-line Partita A (8 prosciutti sezionati) Sale previsto% 4,2-4,4 Partita B (8 prosciutti sezionati) Sale previsto% 6,0-6,2 Partita C (12 prosciutti sezionati) Sale previsto% 4,4 4,6 Partita A (8 prosciutti scansionati) Sale previsto% 4,4-4,6 Partita B (8 prosciutti scansionati) Sale previsto% 5,8-6,0 Partita C (12 prosciutti scansionati) Sale previsto% 4,4-4,6
Parma, 2 ottobre 2012 TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA (CT) CT acqua = 0 HU CT aria = -1000 HU CT magro 1,5% sale 80 HU CT magro 15% sale 250 HU Adattato da Garcia-Gil et et al., 2012 Prosciutto fresco Prosciutto in salagione Prosciutto stagionato L attenuazione del fascio di raggi X che attraversa il prosciutto dipende dalla densità dei tessuti attraversati. E possibile conoscere il sale in punti specifici (ROIs)
Parma, 2 ottobre 2012 RISONANZA MAGNETICA (MRI) Prosciutto fresco magro magro grasso Prosciutto fine sale Prosciutto in riposo Prosciutto stagionato Il colore dipende dalla densità dei nuclei 1 H dell acqua e dai tempi di rilassamento nei tessuti attraversati. E possibile conoscere il sale in punti specifici (ROIs)
CONCLUSIONI Parma, 2 ottobre 2012 I fattori che influenzano il sale assorbito sono numerosi, di difficile gestione e inducono variabilità nel prosciutto stagionato Alcuni strumenti on-line, possono misurare velocemente il sale assorbito dal prosciutto in modo non invasivo e non distruttivo Lo sviluppo di queste tecnologie, può permettere il controllo delle partite con tempi di risposta compatibili con la produzione L applicazione di queste tecniche può facilitare il processo di riduzione del sale nel prosciutto senza pregiudicarne la sicurezza.
Ringraziamenti Parma, 2 ottobre 2012 Gruppo di lavoro Giovanni Parolari Anna Pinna Giovanna Saccani Cristina Schivazappa Nicoletta Simoncini Roberta Virgili Enti Unione Europea per il progetto Q-PorkChains FOOD-CT-2007-036245 Unione Europea per il progetto Q-MEAT-FP7 2011, grant n 286487 Fondazione Casse di Risparmio- Progetto Ager, grant n 2011-0279 Un ringraziamento speciale alla Lenz Instruments S.L. per la collaborazione e l assistenza