Valorizzazione dei prodotti agroalimentari di qualità Qualità e Sicurezza Chimica. Concetti di base e tecniche analitiche Dr. Manuel Sergi [email protected]

Valorizzazione Valorizzazione dei prodotti dei prodotti

agroalimentari agroalimentari di qualitàdi qualità

Qualità e Sicurezza Chimica. Qualità e Sicurezza Chimica. Concetti di base e Concetti di base e tecniche analitichetecniche analitiche

Dr. Manuel SergiDr. Manuel Sergi

[email protected]@unite.it

Schema del CorsoSchema del Corso Concetto di “Qualità”Concetto di “Qualità”

Aspetti chimici della QualitàAspetti chimici della Qualità

La chimica e gli alimentiLa chimica e gli alimenti

Sostanze chimiche: “buoni” e “cattivi”Sostanze chimiche: “buoni” e “cattivi”

La Sicurezza Alimentare: residui pericolosiLa Sicurezza Alimentare: residui pericolosi

La Normativa EuropeaLa Normativa Europea

Le frodi alimentariLe frodi alimentari

Tipizzazione geografica di prodotti alimentariTipizzazione geografica di prodotti alimentari

La qualità dei prodotti alimentari La qualità dei prodotti alimentari

"qualità merceologica“: "qualità merceologica“: valutazione valutazione dell’insieme delle determinazioni qualitative, dell’insieme delle determinazioni qualitative, quantitative ed organolettiche che caratterizzano quantitative ed organolettiche che caratterizzano il prodotto il prodotto inoltre devono essere conformi alle disposizioni inoltre devono essere conformi alle disposizioni

di legge, per la categoria in esame. di legge, per la categoria in esame.

Categorie merceologicheCategorie merceologiche

Es. per gli oli di oliva ci sono quattro categorie, Es. per gli oli di oliva ci sono quattro categorie, corrispondenti a quattro tipi commerciali, corrispondenti a quattro tipi commerciali, individuati ciascuno da una precisa individuati ciascuno da una precisa denominazione di vendita, che sono: denominazione di vendita, che sono:

• olio di oliva extra vergineolio di oliva extra vergine• olio di oliva vergine olio di oliva vergine • olio di olivaolio di oliva• olio di sansa di oliva olio di sansa di oliva

La qualità merceologica è determinata La qualità merceologica è determinata conformità delle caratteristiche del conformità delle caratteristiche del prodotto in esame a quelle standard per la prodotto in esame a quelle standard per la sua categoria di riferimento sua categoria di riferimento

Certificazione di QualitàCertificazione di Qualità

Certificazione dei vari stadi della filiera: l’HACCP Certificazione dei vari stadi della filiera: l’HACCP e l’ISO 9000 sono certificazioni di processo. e l’ISO 9000 sono certificazioni di processo.

Certificazione della qualità del prodotto messo in Certificazione della qualità del prodotto messo in commercio: marchi di origine, marchi collettivi, commercio: marchi di origine, marchi collettivi, marchi di qualità superiore, marchi d’impresa marchi di qualità superiore, marchi d’impresa

Qualità come sinonimo di genuinità: marchi Qualità come sinonimo di genuinità: marchi biologici biologici

Gli elementi fondamentali di un prodotto sono:Gli elementi fondamentali di un prodotto sono:

il nome della merceil nome della merce

l’origine l’origine

la composizione chimica e le proprietàla composizione chimica e le proprietà

i metodi di produzione i metodi di produzione

le varietà commerciali le varietà commerciali

la qualità ed i controlli di qualitàla qualità ed i controlli di qualità

le alterazioni e le frodi le alterazioni e le frodi

i metodi di conservazione, l’etichettatura e l’imballaggio,i metodi di conservazione, l’etichettatura e l’imballaggio,

la normativa specifica per le merci alimentari, ecc.la normativa specifica per le merci alimentari, ecc.

Valutazione qualitativa e quantitativaValutazione qualitativa e quantitativa

In merceologia In merceologia valutazione qualitativa (controllo qualità) e valutazione qualitativa (controllo qualità) e quantitativa (qualità “mercantile”).quantitativa (qualità “mercantile”).

Con la valutazione qualitativa e quantitativa si verifica:Con la valutazione qualitativa e quantitativa si verifica: conformità del prodotto alimentare alle norme di legge conformità del prodotto alimentare alle norme di legge difetti naturali (alterazioni) o difetti dolosi (frodi alimentari) difetti naturali (alterazioni) o difetti dolosi (frodi alimentari)

Con la valutazione quantitativa, si stabilisce se la qualità della Con la valutazione quantitativa, si stabilisce se la qualità della merce è uguale, maggiore o minore allo standard di riferimento per merce è uguale, maggiore o minore allo standard di riferimento per la sua categoria (qualità “mercantile”)la sua categoria (qualità “mercantile”)

Proprietà organolettiche: Proprietà organolettiche: l’aspetto morfologico di una farina può dare molte informazioni in breve l’aspetto morfologico di una farina può dare molte informazioni in breve

tempo (microscopio)tempo (microscopio) Per i vini e gli oli sono determinanti gusto e odore. Esistono delle Per i vini e gli oli sono determinanti gusto e odore. Esistono delle

commissioni di esperti (assaggiatori) per determinate categorie di commissioni di esperti (assaggiatori) per determinate categorie di alimenti, come il Panel Test per gli oli di oliva vergini. alimenti, come il Panel Test per gli oli di oliva vergini.

Relazione con composizione chimicaRelazione con composizione chimica

Importanza della conoscenza delle norme Importanza della conoscenza delle norme

Necessario essere aggiornati sulle leggi ed i loro Necessario essere aggiornati sulle leggi ed i loro aggiornamenti:aggiornamenti:

EsEs Il Reg. UE n. 2568/91 riporta le caratteristiche Il Reg. UE n. 2568/91 riporta le caratteristiche degli oli d’oliva e degli oli di sansa d’oliva, nonché i degli oli d’oliva e degli oli di sansa d’oliva, nonché i relativi metodi di determinazione.relativi metodi di determinazione.

A seguito dello sviluppo tecnologico, sono stati A seguito dello sviluppo tecnologico, sono stati abbassati i valori limiti dell’acidità libera degli oli di abbassati i valori limiti dell’acidità libera degli oli di olivaoliva

Regolamento UE n. 1513/2001 abbassa i valori limite Regolamento UE n. 1513/2001 abbassa i valori limite dell’acidità liberadell’acidità libera

Quadro NormativoQuadro Normativo

Norme ComunitarieNorme Comunitarie

• Norme NazionaliNorme Nazionali

• Norme Regionali Norme Regionali

-Norme Locali-Norme Locali

- Norme ……- Norme ……

Tabelle di composizione Tabelle di composizione degli alimentidegli alimenti

Le “ Tabelle di composizione degli alimenti” forniscono Le “ Tabelle di composizione degli alimenti” forniscono informazioni sulla composizione chimica degli alimenti e informazioni sulla composizione chimica degli alimenti e sul loro valore energetico (% di ciascun nutriente sul loro valore energetico (% di ciascun nutriente contenuto nell’alimento in esame, e valore energetico contenuto nell’alimento in esame, e valore energetico espresso sia in Kcal/gr. che in KJ/gr.)espresso sia in Kcal/gr. che in KJ/gr.)

Le alterazioni e contaminazioni Le alterazioni e contaminazioni degli alimenti.degli alimenti.

Dipendono da modificazioni dei loro caratteri originari. Dipendono da modificazioni dei loro caratteri originari.

Cause biologiche: microrganismi, parassiti, enzimi, Cause biologiche: microrganismi, parassiti, enzimi, La maggior parte delle alterazioni degli alimenti è dovuta a cause La maggior parte delle alterazioni degli alimenti è dovuta a cause biologiche. Gli alimenti che sono più soggetti ad alterazioni sono biologiche. Gli alimenti che sono più soggetti ad alterazioni sono quelli più completi e più ricchi di acqua. quelli più completi e più ricchi di acqua.

Cause fisiche e chimiche naturali (calore, luce, acqua, aria); un’alta Cause fisiche e chimiche naturali (calore, luce, acqua, aria); un’alta temperatura può trasformare la struttura delle sostanze, l’ossigeno temperatura può trasformare la struttura delle sostanze, l’ossigeno dell’aria causa ossidazioni, etc.dell’aria causa ossidazioni, etc.

Contaminanti chimici:fitofarmaci (in agricoltura), estrogeni, Contaminanti chimici:fitofarmaci (in agricoltura), estrogeni, antibiotici (in zootecnia), solventi industriali, inquinanti dell’aria antibiotici (in zootecnia), solventi industriali, inquinanti dell’aria (es., piombo, mercurio), ecc (es., piombo, mercurio), ecc

Contaminanti fisici: particelle fisiche estranee, inglobate o Contaminanti fisici: particelle fisiche estranee, inglobate o mescolate agli alimenti, come frammenti di vetro, o di plastica, o di mescolate agli alimenti, come frammenti di vetro, o di plastica, o di metalli provenienti da imballaggi non corretti o da macchinari, ecc metalli provenienti da imballaggi non corretti o da macchinari, ecc

Gli additivi alimentari.Gli additivi alimentari. Sostanze che vengono aggiunte ai cibi per mantenerne la Sostanze che vengono aggiunte ai cibi per mantenerne la

freschezza ed impedirne le alterazioni, o per esaltarne le freschezza ed impedirne le alterazioni, o per esaltarne le caratteristiche sensoriali, o per modificarne il gusto e la consistenza caratteristiche sensoriali, o per modificarne il gusto e la consistenza

L’uso degli additivi alimentari è strettamente regolamentato e L’uso degli additivi alimentari è strettamente regolamentato e sottoposto a costanti controlli di sicurezza.sottoposto a costanti controlli di sicurezza.

Gli AA sono classificati in diverse categorie a seconda della loro Gli AA sono classificati in diverse categorie a seconda della loro funzione funzione

Numero identificativo preceduto dalla lettera “E” , che ne indica Numero identificativo preceduto dalla lettera “E” , che ne indica l’approvazione da parte dell’Unione Europea. l’approvazione da parte dell’Unione Europea.

E100 E100 coloranti, coloranti, E200 E200 conservanti, conservanti, E300 E300 antiossidanti, antiossidanti, E400 E400 emulsionanti, addensanti e gelificanti. emulsionanti, addensanti e gelificanti.

Gli additivi alimentari.Gli additivi alimentari.

La trasformazione industriale può determinare una perdita di La trasformazione industriale può determinare una perdita di colore che i coloranti possono compensare. A volte sono utilizzati colore che i coloranti possono compensare. A volte sono utilizzati

per mascherare o nascondere una scarsa qualità.per mascherare o nascondere una scarsa qualità.

Conservanti Conservanti Conservanti (serie E200), che limitano, ritardano o arrestano la crescita Conservanti (serie E200), che limitano, ritardano o arrestano la crescita

dei microrganismi Sono utilizzati, per esempio, nei prodotti da forno, nel dei microrganismi Sono utilizzati, per esempio, nei prodotti da forno, nel vino, nei formaggi, nelle carni salate, nei succhi di frutta e nella margarina. vino, nei formaggi, nelle carni salate, nei succhi di frutta e nella margarina.

Ecco alcuni esempi di conservanti: i solfiti (E220-228), per evitare la Ecco alcuni esempi di conservanti: i solfiti (E220-228), per evitare la crescita di batteri nel vino e negli alimenti fermentati e nei prodotti da crescita di batteri nel vino e negli alimenti fermentati e nei prodotti da forno; nitrati e nitriti di sodio e potassio, da E249 a E252, utilizzati come forno; nitrati e nitriti di sodio e potassio, da E249 a E252, utilizzati come conservanti nelle carni lavorateconservanti nelle carni lavorate

ColorantiColoranti

Gli additivi alimentari.Gli additivi alimentari. AntiossidantiAntiossidanti

Antiossidanti (serie E300), come la vitamina C (nelle farine) e l’ acido Antiossidanti (serie E300), come la vitamina C (nelle farine) e l’ acido citrico E330 (per conservare il colore della frutta e della verdura appena citrico E330 (per conservare il colore della frutta e della verdura appena tagliata), e tanti altritagliata), e tanti altri. .

Emulsionanti e addensanti Emulsionanti e addensanti Emulsionanti e addensanti(serie E400). Lo scopo di questi additivi Emulsionanti e addensanti(serie E400). Lo scopo di questi additivi

alimentari è mantenere una consistenza uniforme. Gli addensanti (per alimentari è mantenere una consistenza uniforme. Gli addensanti (per esempio, la gelatina o la pectina) fanno aumentare la viscosità delle esempio, la gelatina o la pectina) fanno aumentare la viscosità delle preparazioni alimentari. preparazioni alimentari.

Altri additiviAltri additivi Altri additivi: la saccarina (E954), l’aspartame (E951), 300 e 200 volte Altri additivi: la saccarina (E954), l’aspartame (E951), 300 e 200 volte

più dolci dello zucchero, ma con potere calorico ridotto (2,4 kcal/gr.). più dolci dello zucchero, ma con potere calorico ridotto (2,4 kcal/gr.). Gas di imballaggio (utilizzati per determinati tipi di confezioni sigillate, Gas di imballaggio (utilizzati per determinati tipi di confezioni sigillate,

per esempio per la carne, il pesce, i frutti di mare, le verdure e le per esempio per la carne, il pesce, i frutti di mare, le verdure e le insalate pronte che si trovano nel banco frigorifero).insalate pronte che si trovano nel banco frigorifero).


AdulterazioniAdulterazioniSi tratta di peggioramenti della merce. Le adulterazioni propriamente dette Si tratta di peggioramenti della merce. Le adulterazioni propriamente dette sono dovute alla sostituzione di una parte del prodotto con un altro sono dovute alla sostituzione di una parte del prodotto con un altro scadente o diverso o di basso costo. scadente o diverso o di basso costo.

Per es. si mette orzo torrefatto nel caffè macinato, si aggiunge acqua al vino, o al latte, Per es. si mette orzo torrefatto nel caffè macinato, si aggiunge acqua al vino, o al latte, oppure l'adulterazione può consistere nell'asportazione di una parte pregiata della merceoppure l'adulterazione può consistere nell'asportazione di una parte pregiata della merce

SofisticazioniSofisticazioni

Esempi tipici di sofisticazione sono l'aggiunta di coloranti gialli alla pasta per Esempi tipici di sofisticazione sono l'aggiunta di coloranti gialli alla pasta per farla sembrare all'uovo, di clorofilla alle confezioni di piselli (per ravvivare il farla sembrare all'uovo, di clorofilla alle confezioni di piselli (per ravvivare il colore verde), o di nitriti alle carni per farle sembrare più rosse, ecc. colore verde), o di nitriti alle carni per farle sembrare più rosse, ecc.

è consentito migliorare l'aspetto di un prodotto, ma occorre rispettare le norme di legge che è consentito migliorare l'aspetto di un prodotto, ma occorre rispettare le norme di legge che prevedono il tipo e la quantità di additivi che è possibile aggiungere ad ogni merce, prevedono il tipo e la quantità di additivi che è possibile aggiungere ad ogni merce, altrimenti si ricade appunto nella sofisticazione.altrimenti si ricade appunto nella sofisticazione.


FalsificazioniFalsificazioniConsistono nella sostituzione di un prodotto con un altro, Consistono nella sostituzione di un prodotto con un altro,

per esempio margarina al posto del burro.per esempio margarina al posto del burro.

ContraffazioniContraffazioni. . Si hanno quando nomi e marchi di prodotti tipici o il marchio di una ditta Si hanno quando nomi e marchi di prodotti tipici o il marchio di una ditta vengono usati indebitamente.vengono usati indebitamente.

Formaggio parmigiano, mozzarella di bufala della Piana del Formaggio parmigiano, mozzarella di bufala della Piana del Sele, o Sele, o del casertano, contraffazioni di marchi di vino, ecc.del casertano, contraffazioni di marchi di vino, ecc.

Qualità e sicurezza agro-alimentareQualità e sicurezza agro-alimentare

La qualità delle produzioni agroalimentare si basa su tre aspetti:

1. SICUREZZAnon deve contenere agenti biotici o abiotici che possano causare problemi alla salute

2. SHELF LIFEdeve mantenere le sue caratteristiche organolettiche e di sicurezza per un tempo accettabilmente lungo

3. COSTANZA DEI PUNTI 1 & 2Le caratteristiche 1 &2 devo essere presenti e rimanere presenti nel tempo

SICUREZZA SHELF LIFEQUALITA’QUALITA’

Zona di non qualità


Mantenere e garantire la qualità

Innovare ed introdure

Nuovi prodottiMercato

Informazione credibile su:SicurezzaQualità

Aspetti nutrizionali

Mercato

Agenzie di controllo

Ruolo di controllo per garantire il consumatore e

la concorrenza


Come dimostrato dai recenti allarmi una preoccupazione (motivata o immotivata) relativa alla sicurezza alimentare è in grado di produrre crisi di settore!!!

Il controllo, anche tramite le analisi, è un fattore centrale per INDUSTRIAAGENZIE DI CONTROLLO

NECESSITA’ di adeguati metodi di analisi


INDUSTRIA

AGENZIE DI CONTROLLO

Gli attori della sicurezza agro-alimentare operano all’interno di un determinato quadro regolamentare

sicurezza

Compiti istituzionali

Segnalazioni

Sistema di allerta rapida

Soddisfare il mercato

Anticipare le esigenze

Obblighi di legge

METODI DI A

NALISI

Il processo analitico: dal campioneIl processo analitico: dal campioneal risultatoal risultato

Risultato

Campione

?


Campione

Analita

Matrice

Interferenti

AnalitaMatriceInterferenti


Risultatomatrice

Interferenti

Analita


Campione

Risultato

Stabilizzazione

Omogeneizzazione/trattamenti pre-estrazione

Estrazione

Purificazione

Analisi

Calcoli/refertazione


StabilizzazioneStabilizzazione Fattori che possono influenzare la stabilità Fattori che possono influenzare la stabilità

dell’analita:dell’analita:• OssigenoOssigeno

• LuceLuce

• Enzimi endogeniEnzimi endogeni

• Contaminazione microbicaContaminazione microbica La temperatura può influenzare tutti gli agenti indicatiLa temperatura può influenzare tutti gli agenti indicati


Omogeneizzazione/trattamenti pre-estrazioneOmogeneizzazione/trattamenti pre-estrazione Obiettivi:Obiettivi:

• Rendere omogenee matrici disomogeneeRendere omogenee matrici disomogenee• Rendere disponibile l’analita al solvente di estrazioneRendere disponibile l’analita al solvente di estrazione

Metodi: Trattamenti meccanici

Mescolamento Triturazione

Problematiche: Instabilità dell’analita (O2, temperatura, enzimi)


EstrazioneEstrazione Separazione dell’analita da matrice e interferenti:Separazione dell’analita da matrice e interferenti:

• Obiettivo:Obiettivo: Recupero quantitativo dell’analita in assenza di Recupero quantitativo dell’analita in assenza di

interferentiinterferenti

Metodi Liquido Liquido SPE SPMEASE

Estrazione: SPEEstrazione: SPE

interferenti analita

ANALISI

Estrazione : MSPDEstrazione : MSPD

Estrazione : SPMEEstrazione : SPME

Estrazione di composti volatili o semivolatili nello spazio di testa di un campione.

Estrazione : ASEEstrazione : ASE

Il processo analiticoIl processo analitico

PurificazionePurificazione Ulteriore trattamento pre-analitico del campioneUlteriore trattamento pre-analitico del campione

• Obiettivo:Obiettivo: Eliminare possibili interferenti in funzione della metodica Eliminare possibili interferenti in funzione della metodica

analitica utilizzataanalitica utilizzata

Metodi passaggi su colonne

Immunoaffinità e simili Esclusione dimensionale


AnalisiAnalisi Metodi rapidi di analisiMetodi rapidi di analisi Tecniche strumentaliTecniche strumentali

Tecniche strumentaliMetodi rapidi di analisi

Tecniche analiticheTecniche analitiche

Metodi rapidi di analisi Vantaggi

possibilità di lavorare con campioni minimamente trattati rapidità personale formato ma non esperto possibilità di analisi delocalizzate economici

Svantaggi minore accuratezza e precisione analisi mono-analita o classe specifiche


Tecniche strumentali Vantaggi

elevata accuratezza, e precisione analisi multi-analita possibilità di accoppiare gli strumenti con spettrometri di massa possibilità di lavorare con autocampionatori

Svantaggi elevato costo di acquisto e di gestione personale esperto e formato sistemi non utilizzabili su campo


Tecniche strumentali tecniche cromatografiche

gascromarografia cromatografia liquida

tecniche spettrofotometriche tecniche spettroscopiche

Altre tecniche strumentali

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