Nitriti e nitrati nei salumi: approfondimenti e prospettive future
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Nitriti e nitrati nei salumi: approfondimenti e prospettive future
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 Impiego razionale di nitriti e nitrati Eliminazione Riduzione Sostituzione Sicurezza Stabilità ossidativa Caratteristiche sensoriali Impiego razionale di nitriti e nitrati 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). Impiego razionale di nitriti e nitrati 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 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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. Impiego razionale di nitriti e nitrati Eliminazione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE 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) Impiego razionale di nitriti e nitrati Eliminazione PRODOTTI STAGIONATI/FERMENTATI Impiego delle basse temperature fino al raggiungimento di aw (attività dell’acqua) sufficientemente bassa da garantire la sicurezza microbiologica. Impiego razionale di nitriti e nitrati 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) Impiego razionale di nitriti e nitrati 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); Dopo 24h a 4°C • Il controllo parziale dell’ossidazione. Schivazzappa C. e al., Option Mediterranée, (2010) Impiego razionale di nitriti e nitrati 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. Impiego razionale di nitriti e nitrati Riduzione In questo caso è importante stabilire quali siano le concentrazioni minime necessarie per preservare la sicurezza e le caratteristiche qualitative di riferimento. Impiego razionale di nitriti e nitrati Riduzione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE 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 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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 50-100 mg/Kg di nitrito di sodio [The EFSA journal (2003), 14, 1-13]. Impiego razionale di nitriti e nitrati Riduzione PRODOTTI TRATTATI TERMICAMENTE Es.: Studio di cinetica (sperimentazione SSICA) 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 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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 NaNO3 75 mg/Kg di NaNO3 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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). Impiego razionale di nitriti e nitrati 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 Impiego razionale di nitriti e nitrati 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] Impiego razionale di nitriti e nitrati Sostituzione Le concentrazioni introdotte sono sufficienti per avere: formazione di colore formazione di flavor stabilità microbiologica Validazione di processo e/o prodotto Impiego razionale di nitriti e nitrati 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. Impiego razionale di nitriti e nitrati 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