Nitriti e nitrati nei salumi: approfondimenti e prospettive future

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M. Bergamaschi
- Parma
Parma, 24 maggio 2013
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
E249
Nitrito di potassio
E250
Nitrito di sodio
Prodotti
Prodotti a base di
carne
Prodotti a base di
carne sterilizzati
Dose massima che può
Dose massima
residua
essere aggiunta durante la
fabbricazione
(espressa come
(espressa come sale di Na)
sale di Na)
150 mg/Kg
_
100 mg/Kg
(Fo > 3,00)
E251
Nitrato di sodio
E252
Nitrato di potassio
Prodotti a base di
carne NON trattati
termicamente
150 mg/Kg
_
Nitrito e nitrato residuo
Es.: Prosciutto cotto
(Dati SSICA)
mg/Kg
100
Nitrito di sodio
Nitrato di sodio
mg/Kg
120
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
P Cotto A.Q.
P. Cotto Scelto
Prima agosto '08
0
P. Cotto
P Cotto A.Q.
Dopo agosto '08
P. Cotto Scelto
Prima agosto '08
P. Cotto
Dopo agosto '08
Carne fresca
N°
campioni
N° campioni
positivi*
Range
(mg/Kg di NO3-)
Bovino
50
8
10.8 – 15.0
Suino
50
6
10.2 – 14.8
Cavallo
50
5
13.6 – 36.5
pollo
50
0
-
Iammarino & Di Taranto, Int. J. of F. Sci. & Tech. (2012)
* Campioni con
[NO3-] > LOQ
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 Nnitrosammine 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 111–121, 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 1995 4; 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 Järvinen3
International Journal of Cancer
Volume 80, Issue 6, pages 852–856, 15 March
1999
Impiego razionale di nitriti e nitrati
 Eliminazione
 Riduzione
 Sostituzione
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
 Eliminazione
 Riduzione
 Sostituzione
Sicurezza
Stabilità
ossidativa
Caratteristiche
sensoriali
 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).
 Eliminazione

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
 Eliminazione

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
 Eliminazione

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.
 Eliminazione

Impiego della alte pressioni isostatiche (HHP)
Es.: conservazione di tranci di mortadella confezionata sotto vuoto
(sperimentazione SSICA)
150 mg/Kg di nitrito di sodio
9
8
8
7
Log ufc/g
6
Non pastorizzati
4
HHP 600MPa x 5’
Log ufc/g
80°C x 4’
5
4
3
3
2
2
0
7
6
5
1
Senza nitrito di sodio
9
0
10
20
30
40
50
Storage time (days)
60
70
1
0
0
10
20
30
40
Storage time (days)
50
60
70
Pizza A., Bergamaschi e al., 50° ICoMST, (Helsinki 2004)
 Eliminazione

PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI
Impiego delle basse temperature fino al raggiungimento di aw
(attività dell’acqua) sufficientemente bassa da garantire la
sicurezza microbiologica.
 Eliminazione

Es. Effetto della temperatura sulle caratteristiche del salame
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)
 Eliminazione

Es. Effetto della temperatura sulle caratteristiche del salame
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);
Dopo 24h a 4°C
• Il controllo parziale dell’ossidazione.
Schivazzappa C. e al., Option Mediterranée, (2010)
 Eliminazione

Es. Sviluppo del colore nel salame
Per
migliorare
il
colore in salami a
stagionatura breve si
stanno individuando
opportune miscele di
pigmenti naturali.
 Riduzione
In
questo
caso
è
importante
stabilire
quali
siano
le
concentrazioni minime necessarie per preservare la sicurezza e
le caratteristiche qualitative di riferimento.
 Riduzione

25-30 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 NaNO2
DC /100mg NaNO2
DA /25mg NaNO2
DA /100mg NaNO2
 Riduzione

Il panel BIOHAZ (Scientific panel on Biological Hazards) dell’EFSA
sottolinea che per la sicurezza di molti prodotti trattati
termicamente sono necessari 50-100 mg/Kg di nitrito di sodio
[The EFSA journal (2003), 14, 1-13].
 Riduzione

Es.: Studio di cinetica
Table 2. Reaction rate of nitrite disappearance
(µmoles/min) (reaction 1 and 2) at different
temperatures and added sodium nitrite contents.
Table 1
Reaction rate of nitrate formation
(µmoles/min) for reaction 1, at different
temperatures and added nitrite contents.
55°C
60°C
65°C
70°C
72°C
40
mg/kg
0.6
0.2
0.7
0.6
0.6
55°C
60°C
65°C
70°C
72°C
70
mg/kg
n.d.
0.6
1.8
0.2
0.5
40
mg/kg
0.4
1.1
100
mg/kg
0.2
0.5
0.5
1.9
0.9
70
mg/kg
0.4
2.3
6.2
5.6
5.1
150
mg/kg
0.7
0.1
0.4
3.6
1.1
100
mg/kg
2.2
3.0
6.5
10.3
6.8
55°C
60°C
65°C
70°C
72°C
150
mg/kg
4.9
n.d.
8.3
4.5
9.2
40
mg/kg
1.1
0.6
0.8
1.3
1.4
70
mg/kg
0.6
1.3
7.9
5.1
2.4
100
mg/kg
2.3
2.3
5.1
6.9
3.8
150
mg/kg
4.7
3.3
3.6
4.1
3.9
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
 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
150 mg/Kg di NaNO3
75 mg/Kg di NaNO3
 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).
 Sostituzione
Si introducono ingredienti di origine naturale in cui sono
naturalmente presenti i nitrati.
- Estratti vegetali concentrati
- Polvere di estratti vegetali
[nitrato]*estratto
≈ 15000 - 30000 mg/Kg
[nitrato]prodotto
≈
45 - 90 mg/Kg
Starter microbici
NaNO3 è ridotto a NaNO2
*Sebranek J. G. et al. (2012), Meat Science
 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]
 Sostituzione
Le concentrazioni introdotte sono sufficienti per avere:
 formazione di colore
 formazione di flavor
 stabilità microbiologica
Validazione di processo e/o prodotto
 Sostituzione
Effetto di estratti naturali e di antimicrobici naturali sulla crescita
di L. monocytogenes in prosciutti cotti conservati a 4°C.
A
Senza nitrito
B
Estr. veg. Nitrito*
C
Estr. veg. Nitrito** + antimicrob. A
D
Estr. veg. Nitrato + starter microbico
E
Estr. veg. Nitrato + st. micr. + antimicrob. A
F
Estr. veg. Nitrito + antimicrob. B
G
Estr. veg. Nitrato + st. micr. + antimicrob. B
H
Controllo ***
*Conc. pari a ≈ 50 mg/Kg di NaNO2
**Conc. pari a ≈ 90 mg/Kg di NaNO3
*** 156 mg/Kg di NaNO2
Sullivan et al. (2012), J. Food Prot.
 Sostituzione
Concentrazioni medie di nitriti e nitrati residui in prodotti del commercio
convenzionali e ottenuti con sostituti di nitrito e nitrato (indagine USA)
NO2-
Product category
NO3-
organic/natural/
uncured
conventional cured
conventional cured
N
mean
range
N
mean
range
N
Cured dried sausages
40
0.8
0.0-9.7
23
0.6
0.0-8.5
40
Cured cooked sausages
59
7.6
0.1-29.3
30
5.4
0.1-35.4
59
33
Whole-muscle brine-cured
20
(uncooked)
6.8
0.2-36.5
18
7.9
0.1-36.0
20
Whole-muscle brine-cured
97
(cooked)
7.5
0.0-27.6
44
6.5
0.1-22.1
97
1.5
0.0-16.2
24
2.7
0.0-28.9
39
Whole-muscle dry-cured
38
mean
range
organic/natural/
uncured
N
mean
range
24
19
0.0-138
1.0-541
30
18
1.0 -74
14
4.0-32
19
38
2.0-462
16
1.0-108
44
13
n.d.-143
106 0.0-136
24
7
0.0-50
113 0.0-229
Sullivan et al. (2012), Meat Science

Nitriti e nitrati nei salumi: approfondimenti e prospettive future

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