ADDITIVI E TOSSICI NEGLI ALIMENTI a cura di Marinella Melis

ADDITIVI E TOSSICI NEGLI ALIMENTI
a cura di Marinella Melis
Contributori:
Alberto Angioni, Andrea Barra, Patrizia Cattaneo, Giuseppe Comi,
Valentina Coroneo, Marinella Melis, Giampiero Scortichini
Sommario
Prefazione
PARTE GENERALE
1. Fonti di contaminazione degli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Vie d’ introduzione, assorbimento, trasformazione ed escrezione .
3. Il concetto di scambio dinamico dello xenobiotico . . . . . . . . . .
4. Attivazione metabolica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Bioaccumulo: bioconcentrazione e biomagnificazione. Carry-over
6. Test di tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Codici correlati alla DGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8. Il libro bianco sulla sicurezza alimentare . . . . . . . . . . . . . . . . .
9. Analisi del rischio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10. Panoramica degli argomenti trattati: additivi, contaminanti
e sostanze indesiderabili negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11. Cenni sul metabolismo secondario . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 1
Additivi chimici volontari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Organismi in materia di additivi alimentari. . . . . . . . . . . . . .
1.3 Legislazione europea e italiana in materia di additivi alimentari
1.4 Definizione e requisiti di un additivo alimentare intenzionale. .
1.5 Classificazione degli additivi alimentari . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5.1 Il rapporto rischio/beneficio . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 La conservazione degli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7 Parametri che influenzano la conservazione degli alimenti . . .
1.7.1 L’ attività dell’ acqua (Aw o aw, water activity) . . . . . . . . .
1.7.2 La temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.3 Il pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.4 Il potenziale redox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
1.8 La teoria degli “ostacoli” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9 I conservanti chimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.9.1 Conservanti usati in base al rapporto rischio/beneficio
1.9.2 Gli antimicrobici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.10 Additivi contro gli irrancidimenti e gli imbrunimenti . . . .
1.11 Additivi strutturali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.12 Altri additivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.13 Esaltatori di sapidità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 2
Nitrati, nitriti, ammonio, ammine e nitrosammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.2 Ciclo biogeochimico dell’ azoto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2.3 Nitrati e nitriti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.3.1 Limiti imposti dall’ UE all’ assunzione giornaliera di nitrato . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.3.2 Fonti alimentari e fattori influenzanti i tenori di nitrati e nitriti negli alimenti . . . . . 90
2.3.3 Il problema delle acque contaminate da nitrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.3.4 Riferimenti normativi sulla qualità delle risorse idriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.3.5 Impiego del nitrato e del nitrito come additivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.3.6 Influenza del nitrato sulla colorazione degli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
2.3.7 Tossicità del nitrato e del nitrito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.3.8 Metaemoglobinemia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.4 Ione ammonio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.5 Ammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.5.1 Ammine vasoattive naturali, intrinseche o biogene e indotte . . . . . . . . . . . . . . 110
2.5.2 Ammine negli alimenti e tossicità intrinseca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
2.5.3 Ammine: mutagenicità e cancerogenicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.6 Nitrosammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.6.1Le reazioni di nitrosazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.6.2 Nitrosammine negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.6.3 Tossicità delle nitrosammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
2.6.4 Sostanze sfavorenti la nitrosazione delle ammine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
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CAPITOLO 3
Coloranti alimentari. . . . . . . . . . .
3.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . .
3.1.1 Cenni storici . . . . . . . . .
3.1.2 Manifestazione del colore .
3.2 Legislazione sui coloranti . . . . .
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Sommario
3.2.1 Modifiche recenti alla direttiva 94/36/CE
3.3 Classificazione dei coloranti . . . . . . . . . . . .
3.4 Coloranti organici di sintesi . . . . . . . . . . . .
3.4.1 Coloranti azoici . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 Aspetti tossici dei coloranti azoici . . . . .
3.5 Coloranti organici naturali . . . . . . . . . . . . .
3.5.1 Polieni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2 Eterocicli ossigenati . . . . . . . . . . . . . .
3.5.3 Chinoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.4 Pigmenti pirrolici . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.5 Flavine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Altri coloranti naturali . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.1 Curcumina e Turmerico (E 100) . . . . . .
3.6.2 Rosso bietola o Betanina (E 162) . . . . . .
3.7 Caramello (e 150) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 4
Aromi e aromatizzanti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1 Caratteri sensoriali degli aromi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.2 Struttura chimica e gruppi funzionali delle molecole odorose .
4.2 Aspetti legislativi, nomenclatura e definizione degli aromi . . . . . .
4.2.1 Il repertorio e il Flavis-database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2 Il Blue Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3 “Codice di buona fabbricazione” per le industrie degli aromi . .
4.3 Classificazione in base alla tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 Gli aromatizzanti “GRAS” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Monografie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1 Acido glicirrizico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2 Alcol benzilico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3 Allile isotiocianato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.4 β-Asarone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.5 Capsaicina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.6 Cumarina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.7 Estragolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.8 Eucaliptolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.9 Furfurolo e furfurolo dietilacetale . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.10 Ipericina ed estratti di Hypericum sp. . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.11 Metileugenolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.12 Miristicina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.13 Pulegone e Mentofurano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.14 Quassina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
4.4.15 Safrolo e Isosafrolo . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.16 Teucrina A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.17 Tujone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 Pirazine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6 Nuove tendenze nel campo degli aromi di sintesi
4.7 Un esempio di tecnologia dell’ aromatizzazione .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siti web consultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 5
Edulcoranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Il gusto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1 Le basi del gusto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Classificazione degli edulcoranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1 Potere edulcorante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 Legislazione sugli edulcoranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1 Atti legislativi collegati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5 Carboidrati di sostituzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.1 Sorbitolo (E 420) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.2 Mannitolo (E 421) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.3 Maltitolo (E 965) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.4 Lattitolo (E 966) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.5 Xilitolo (E 967) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.6 Eritritolo (E 968) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.7 Isomalto (E 953) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.8 Isomaltulosio e Tagatosio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.9 Polidestrosi (E 1200) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6 Edulcoranti intensivi di origine naturale e di sintesi . . . . . . .
5.7 Proteine dolci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.1 Brazzeina e pentadina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.2 Curculina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.3 Mabinilina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.4 Miraculina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.5 Monellina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.6 Taumatina (E 957) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8 Gliocosidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8.1 Glicirrizina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8.2 Fillodulcina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8.3 Neoesperidina diidrocalcone (E 959) . . . . . . . . . . . . .
5.8.4 Osladina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8.5 Stevioside . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9 Edulcoranti artificiali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.1 Acesulfame K (E 950) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
5.9.2 Aspartame (E 951) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.3 Sale di aspartame-acesulfame (E 962) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.4 Saccarina e i suoi sali sodici, di potassio e di calcio (E 954) . . . . . . . . . . .
5.9.5 Ciclammati, acido cicloesilsulfammico e i suoi sali sodici e di calcio (E 952)
5.9.6 Sucralosio (E 955) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.7 Dulcina e P-4000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.8 Alitame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.9 Neotame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.9.10 Perillartina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siti Web consultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CAPITOLO 6
Tossici naturali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Fattori tossici naturali intrinseci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1 Acido fitico e fitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.2 Acido ossalico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.3 Gossipolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.4 Lecitine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.5 Glucosinolati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.6 Glucosidi cianogenetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.7 Cicasina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.8 Acido caffeico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.9 Acido clorogenico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.10 Vicina e convicina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.11 Latirismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.12 Proteine tossiche: emoagglutinine, lectine e altre . . . .
6.2.13 Amatossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.14 Tannini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.15 Saponine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.16 Glicosidi cardioattivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.17 Inibitori di enzimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.18 Fattori antivitaminici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.19 Fitoestrogeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.20 Alcaloidi pirrolizidinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.21 Altri tossici di vegetali commestibili. . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siti web consultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 7
Biopesticidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
7.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
7
Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
7.2 Diffusione dell’ agricoltura biologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.1 I prodotti di trasformazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 Biopesticidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 Aspetti legislativi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.1 Oganizzazioni del settore del biologico in Italia . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5 Le vie metaboliche che portano alla biosintesi dei biopesticidi botanici . . . .
7.6 Derivati della via del mevalonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.1 Oli essenziali e terpenoidi correlati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.2 Olio essenziale di Cymbopogon nardus L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.3 Olio essenziale di Thymus vulgaris L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.4 Oli essenziali di Lavandula angustifolia M. e Mentha piperita L. . . . . . . .
7.6.5 Oli essenziali estratti da Armoracia rusticana Gaertner, Meyer et Scherb,
Pimpinella anisum L. e Allium sativum L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.7 Olio essenziale del Cinnamomum camphora L. . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.8 I principi attivi del Chrysanthemum cinerariaefolium Vis. . . . . . . . . . . .
7.6.9 I principi attivi dell’ Azadirachta indica A. Juss . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.10 La quassina della Quassia amara L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6.11 I principi attivi della Ryania speciosa Vahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.7 Derivati della via dello schikimato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.7.1 Fitoalessine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.7.2 Eugenolo e metileugenolo principi attivi di alcuni oli essenziali . . . . . .
7.7.3 Derris elliptica Benth., Lonchocarpus nicou A. e Tephrosia vogelii Hook. F.,
Sofora: fonti di rotenone e rotenoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8 Alcaloidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8.1 Alcaloidi piridinici: nicotina e anabasina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8.2 Alcaloidi con scheletro C-nor-D-omosteroidi, del gruppo ceveratrum .
7.8.3 Alcaloidi indolizidinici: castanospermina e tiloforina . . . . . . . . . . . .
7.9 Principi attivi vari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.1 Lectine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.2 Napine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.3 Acetogenine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.4 Rutina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.5 Erbicidi terpenoidei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.6 Cumarine e furano cumarine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.7 Principi attivi isolati da alcuni licheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.8 Tannini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.10 Sostanze fototossiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.11 Biopesticidi non botanici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.12 Agenti microbiologici entomopatogeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.12.1 Batteri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.12.2 Micromiceti insetticidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.12.3 Bioinsetticidi virali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.13 Animali antagonisti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.14 Feromoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
7.15 Agenti di origine minerale
7.15.1 Zolfo . . . . . . . . . .
7.15.2 Rame . . . . . . . . . .
7.16 Oli minerali . . . . . . . . . .
7.16.1 Oli antracenici . . . .
7.16.2 Oli bianchi . . . . . .
7.16.3 Oli gialli . . . . . . . .
7.17 Preparati a base di sapone
Bibliografia . . . . . . . . . . . . .
Siti web consultati . . . . . . . .
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CAPITOLO 8
Micotossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 Fattori che influenzano lo sviluppo di muffe negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3 Effetti tossici delle micotossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4 Legislazione italiana e comunitaria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5 Aflatossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.1 Metabolismo ed escrezione delle aflatossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.2 Contenuto di aflatossine negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6 Ocratossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.1 Metabolismo ed escrezione delle ocratossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.2 Contenuto di ocratossina A negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7 Fusarium-tossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.1 Tricoteceni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.2 Zearalenone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.3 Fumonisine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.4 Moniliformina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.5 Fusaproliferina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.8 Ciclopeptidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.8.1 Ciclopeptidi negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.9 Patulina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.10 Sterigmatocistina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.11 Acido ciclopiazonico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.12 Griseofulvina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.13 Citrinina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.14 Gliotossina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.15 Ergoline (alcaloidi dell’ ergot) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.16 Citreoviridina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.17 Acido penicillico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.18 Penitrem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.19 Roquefortine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.20 Micotossine di alternaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.21 Rubratossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
Siti web consultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
CAPITOLO 9
Metalli tossici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1 Vie di assunzione e assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2 Distribuzione ed escrezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Arsenico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1 Assorbimento, distribuzione, biotrasformazione ed escrezione . . . . . . . . . . . . .
9.2.2 Meccanismo d’ azione ed effetti tossici dell’ arsenico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.3 Arsenico negli alimenti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3 Cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.1 Esposizione e assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2 Nefropatia diretta e indiretta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.3 Altri aspetti tossici del cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.4 Cadmio negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4 Cromo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4.1 Assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4.2 Tossicità del cromo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4.3 Cromo negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5 Manganese. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5.1 Assorbimento, distribuzione nell’ organismo e tossicità del manganese. . . . . . . .
9.5.2 Manganese negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.6 Mercurio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.6.1 Assorbimento, metabolismo e tossicità del mercurio inorganico . . . . . . . . . . . .
9.6.2 Assorbimento e tossicità del mercurio organico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.6.3 Vie di escrezione del mercurio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.6.4 Mercurio negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.7 Piombo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.7.1 Vie di assunzione e distribuzione nell’organismo, escrezione e tossicità del piombo . .
9.7.2 Piombo negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.8 Stagno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.8.1 TBT e prodotti di degradazione nell’ ecosistema marino e nei prodotti ittici . . . . .
9.8.2 Tossicità dello stagno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.8.3 Stagno negli altri alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siti web consultati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 10
Cessioni dai materiali d’imballaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
10.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
10.2 Limiti di migrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
10
Sommario
10.3 Normativa nazionale e comunitaria . . . . . . . . . . . . . . . .
10.4 Tecniche di stampa utilizzate nel settore dell’ imballaggio . .
10.5 Valutazione dell’ idoneità al contatto con gli alimenti . . . . .
10.5.1 Prove di cessione e liquidi simulanti . . . . . . . . . . . .
10.6 Aspetti tossici dei materiali d’ imballaggio per alimenti . . . .
10.6.1 Acciai inossidabili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.2 Alluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.3 Banda stagnata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.4 Carta, cartoncino e cartone multistrato . . . . . . . . . . . . .
10.6.5 Cellulosa rigenerata: cellophane . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.6 Ceramiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.7 Legno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.8 Rame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.9 Sacchi di juta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.10 Sughero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6.11 Vetro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7 Materie plastiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.1 Polietilene (PE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.2 Polipropilene (PP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.3 Polimeri vinilici: polivinilcloruro e polivinilidencloruro .
10.7.4 Polistirolo o polistirene (PS) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.5 Teflon o politetrafluoroetilene (PTFE) . . . . . . . . . . . .
10.7.6 Poliamidi sintetiche (nylon) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.7 Ionomeri: etilenvinilacetato (EVA) . . . . . . . . . . . . . .
10.7.8 Policarbonati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.9 Etilenevinil-alcol (EVOH o E/VAL) . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.10 Elastomeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7.11 Poliaccoppiati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8 Additivi che possono migrare dall’ imballaggio all’ alimento .
10.8.1 Plastificanti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8.2 Rigonfianti: Azodicarbonammide . . . . . . . . . . . . . .
10.8.3 Acceleratori di vulcanizzazione e antiossidanti . . . . . .
10.8.4 Formaldeide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.9 Solventi, residui e composti di neoformazione . . . . . . . . .
10.10 Imballaggi da materie prime rinnovabili. . . . . . . . . . . . .
10.11 Imballaggi funzionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 11
Composti tossici nei prodotti ittici.
11.1 Introduzione . . . . . . . . . . .
11.2 Metalli pesanti . . . . . . . . .
11.2.1 Mercurio . . . . . . . . . .
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Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
11.2.2 Piombo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2.3 Cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2.4 Legislazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3 Fitofarmaci, diossine e PCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3.1 Fitofarmaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3.2 Diossine e PCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3.3 Legislazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4 Farmaci veterinari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4.1 Legislazione relativa all’ uso di farmaci per l’ acquacoltura . . . . . . . . .
11.5 Istamina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5.1 legislazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5.2 Trattamento del tonno con monossido di carbonio e livelli di istamina
11.6 Biotossine acquatiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.1 Intossicazioni legate al consumo di molluschi . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.2 Paralytic shellfish poisoning (PSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.3 Diarrheic shellfish poisoning (DSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.4 Neurotoxic shellfish poisoning (NSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.5 Amnesic shellfish poisoning (ASP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6.6 Prevenzione e controllo delle intossicazioni legate al consumo
di molluschi bivalvi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7 Pesci tossici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7.1 Ciguatera fish poisoning (CFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7.2 Puffer fish poisoning (PFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7.3 Ruvetto ed Escolar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7.4 Legislazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 12
Tossici nei prodotti carnei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1 Diossine e policlorobifenili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.1 Caratteristiche chimico-fisiche e fonti di emissione . . . . .
12.1.2 Tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.3 Legislazione vigente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.4 Vie di contaminazione degli alimenti . . . . . . . . . . . . . .
12.1.5 Livelli di contaminazione negli alimenti . . . . . . . . . . . .
12.2 Medicinali veterinari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.1 Impiego dei medicinali veterinari e riferimenti normativi .
12.2.2 Agenti antimicrobici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2.1 Sulfamidici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2.2 Chinoloni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2.3 Tetracicline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2.4 Antibiotici beta-lattamici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2.5 Aminoglicosidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
12.2.2.6 Antibiotici macrolidici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3 Sostanze ad azione ormonale, tireostatica e beta-agoniste . . .
12.3.1 Impiego dei promotori di crescita e riferimenti normativi .
12.3.2 Sostanze ad azione ormonale . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.2.1 Steroidi sessuali naturali e semi-sintetici . . . . . . . . . . .
12.3.2.2 Androgeni di sintesi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.2.3 Estrogeni di sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.2.4 Progestinici di sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.2.5 Corticosteroidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.3 Tireostatici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3.4 Beta-agonisti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 13
Tossinfezioni alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.1 Cenni storici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.2 Obiettivi dell’ igiene alimentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.3 Quadro normativo comunitario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.4 Epidemiologia delle tossinfezioni alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.5 Prevenzione delle tossinfezioni alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2 Contaminazione degli alimenti e moltiplicazione batterica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1 Origine della contaminazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.2 Condizioni ecologiche favorevoli per la duplicazione
della cellula batterica negli alimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.3 Il rischio alimentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3 Definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1 Tossine microbiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.2 Tossinfezioni alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.3 Meccanismi di difesa dell’ intestino umano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4 Principali microrganismi patogeni responsabili di tossinfezione alimentare . . . . . . .
13.4.1 Salmonella spp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.2 Campylobacter spp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.3 Escherichia coli (enterotossigenici ETEC, enteroinvasivi EIEC,
enteropatogeni EPEC, enteroaderenti EAggEC, enteroemorragici EHEC–O:157) . . . . . .
13.4.4 Vibrio spp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.5 Shigella spp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.6 Listeria monocytogenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.7 Yersinia enterocolitica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.8 Aeromonas hydrophila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.9 Staphylococcus aureus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.10 Bacillus cereus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.11 Clostridium botulinum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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701
Sommario
Additivi e tossici negli alimenti
13.4.12 Clostridium perfringens . . . . .
13.4.13 Schematizzazione riassuntiva .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Siti web consultati . . . . . . . . . . . . . . .
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CAPITOLO 14
Diossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.1 Struttura chimica e fonti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.1.1 Il caso di Seveso e altri fatti contestuali. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2 Legislazione e strategie comunitarie in merito alle emissioni . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3 TEQ, TEF e altri parametri connessi con la misura del rischio . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.4 Tossicità delle diossine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5 Meccanismo d’ azione e metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.1 Effetti sull’ apparato endocrino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.2 Effetti sul sistema immunitario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.3 Organoalogenati (OHs) e vitamina A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.4 Cloracne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.5 Diabete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5.6 Assorbimento, distribuzione ed eliminazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.6 Diossine negli alimenti e nei mangimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.6.1 Meccanismo d’ ingresso delle diossine nella catena alimentare . . . . . . . . . . . .
14.7 Strategie per ridurre la presenza di diossine e pcb nei mangimi e negli alimenti . . . . .
14.8 Normativa sulle diossine per alimenti umani e animali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Tavole a colori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
14
PREFAZIONE
L’ uomo moderno tende a migliorare la qualità
della propria vita in tutti i campi e la sicurezza alimentare rappresenta il punto di partenza
per raggiungere tale scopo. Da questa finalità è
nata l’ esigenza di riunire i vari argomenti legati
alle sostanze estranee alla composizione di un
alimento la cui assunzione presenta, in qualche maniera, risvolti chimico-tossicologici. Il
testo, perciò, si propone di focalizzare l’ attenzione sulle sostanze indesiderabili, di origine
naturale o indotta, e su quelle necessariamente
aggiunte, che rappresentano un rischio potenziale, o scientificamente provato, per la salute
del consumatore. Le molteplici tematiche legate alle sostanze indesiderabili negli alimenti, sono affrontate in chiave prevalentemente
didattica, assemblando, riordinando e commentando le trattazioni inerenti, comprese le
attuali disposizioni legislative in materia. Tutto ciò nella consapevolezza che, un testo universitario dovrebbe offrire una visione globale
dell’ argomento in esame, aprendosi, quanto
più possibile, a discipline interconnesse. Si è
cercato, soprattutto, di spiegare in modo chiaro e semplice, con l’ ausilio di tabelle, figure,
schemi e grafici esemplificativi, materie talora
complesse al fine di renderle più accessibili e
più gradevoli. L’ opera è rivolta sia a studenti
universitari, afferenti alle Facoltà di Farmacia,
Agraria, Veterinaria e affini, supportati dalla
guida di un professore, sia a coloro che frequentano corsi post lauream. Essa può rappresentare anche una preziosa consultazione per
i docenti, che ruotano nell’ ambito della sicurezza alimentare e che vogliano trovare spunti
per approfondimenti specifici a seconda del
Settore di appartenenza. Nella consapevolezza
che non si possa esaurire, in un unico contesto,
una materia assai complessa e in continua evoluzione, dal momento che offre sempre nuovi
ed importanti motivi di ricerca.
Il libro, dal punto di vista strutturale, consta di una “Parte Generale” che tratta nozioni
di base, richiamando concetti indispensabili
per facilitare la corretta comprensione delle
informazioni fornite, cui fanno seguito quattordici Capitoli monografici. Ad esempio, è
stato sviluppato un Capitolo sui biopesticidi,
argomento attuale, ma spesso trascurato perché considerato troppo settoriale. Il Capitolo
sulle diossine negli alimenti vuole focalizzare
l’ attenzione su un problema tutt’ altro che superato e per il quale l’ allerta non è mai cessata.
È anche presente un Capitolo dedicato alle cessioni dai materiali d’ imballaggio, essendo questa materia scarsamente trattata nei testi didattici. Si è voluto, infine, affrontare il tema delle
contaminazioni microbiologiche, assai danno-
se e spesso sottovalutate, perché non solo pregiudicano l’ appetibilità, ma anche la salubrità
degli alimenti con conseguenze, talvolta, letali.
Per alcuni argomenti, come i residui di agrofarmaci, non trattati in questo contesto, si rimanda a scritti più specialistici di non difficile
reperibilità.
Prof. Marinella Melis
(Professore Associato, SSD CHIM/10
Macro Settore 03/D1)
Dipartimento di Scienze della Vita e dell’Ambiente
Università degli Studi di Cagliari, Via Ospedale 72,
09124 Cagliari, e-mail [email protected]
CAPITOLO 1
ADDITIVI CHIMICI VOLONTARI
Marinella Melis
La Buona Pratica di Laboratorio (B.P.L.) definisce i principi
con cui le ricerche di laboratorio sono programmate, condotte, controllate,
registrate e riportate, allo scopo di ottenere dati sperimentali di elevata qualità.
I principi di B.P.L. (Allegato I L 50/46 GUCE 20.2.2004) sono stati adottati
dall’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE).
1.1 Introduzione
Dai tempi più remoti è sempre stata avvertita la
necessità di conservare i prodotti alimentari fra
un raccolto e l’ altro e di migliorarne l’ aspetto e
il valore nutritivo. Le tecniche della salagione,
l’ essiccamento al sole e l’ affumicatura furono le
prime metodiche impiegate al fine di conservare
gli alimenti. Gli Ebrei nel 1600 a.C. utilizzavano
l’ acqua del Mar Morto, gli Egiziani e i Romani
usavano la SO2 liberata dalla combustione dello
zolfo per disinfettare il materiale della vinificazione. Queste tecniche, utilizzate tutt’ oggi con
l’ ausilio di tecnologie avanzate, nacquero sicuramente dalla primordiale intuizione di una certa
correlazione esistente tra il contenuto d’ acqua
dell’ alimento e la sua conservabilità, tanto che
si hanno riscontri del loro uso fin dal Paleolitico (Figura 1.1). È noto che già gli antichi egizi usavano sostanze coloranti e aromatizzanti,
mentre i romani facevano uso di salnitro, spezie
e coloranti. L’ impiego di spezie e coloranti divenne successivamente, fin dal Medio Evo, un utile
espediente per continuare a commerciare un alimento avariato. Gli additivi alimentari, dunque,
non sono un’ invenzione nuova. A partire dalla
prima metà del secolo scorso, sono state scoperte
nuove sostanze, gli additivi alimentari, che svolgono queste utili funzioni.
Figura 1.1 Moderno processo di affumicazione delle
anguille (1) e antichi locali per la salagione del pesce (2) (scavi di Caucana, Sicilia)
1
2
Esempi di additivi alimentari impiegati in
epoca moderna sono i coloranti nel formaggio,
gli emulsionanti nella margarina, il lievito in polvere nei dolci e gli agenti gelificanti nelle marmellate. Negli ultimi cinquant’ anni gli svilup-
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
d’ azione fra cui i principali settori concernenti
alimentazione e agricoltura.
Un altro organismo, il Codex Committee on
Food Additives (CCFA) agisce, invece, come
apparato consultivo dell’ organismo intergovernativo FAO/WHO che si chiama Codex
Alimentarius Commission (CAC), istituito nel
1962. La CAC ha il compito di stabilire i principi generali di impiego degli additivi alimentari,
mentre il CCFA ha la responsabilità di supporto e collaborazione specifici. Inoltre, il CCFA
si esprime sui dati forniti dai governi membri,
trasmette le raccomandazioni e le valutazioni del JECFA sugli additivi. La Commissione
Europea (COM) nel 1974 ha creato il Comitato Scientifico dell’ Alimentazione Umana SCF
(Scientific Committee on Food), composto da
scienziati degli Stati membri competenti in varie discipline scientifiche. Il Comitato Scientifico dell’ Alimentazione Umana, originariamente
istituito dalla decisione della Commissione n.
74/234/CEE del 16/04/1974 fu perfezionato
nella decisione della Commissione n. 95/273/
CEE del 6/07/1995 per consigliare la COM sul
problema relativo alla protezione della salute e
della sicurezza dei consumatori. In base alla decisione della Commissione n. 97/579/CEE del
23/07/1997, i Comitati Scientifici della COM
vennero riorganizzati, con la formazione di otto
Comitati Scientifici, includendovi anche il SCF.
I risultati dei lavori del SCF sono pubblicati
come SCF Report Series. Allo scopo di divulgare
al meglio tutte le informazioni di vario genere
sugli additivi, esistono diversi tipi di database.
Tra questi il Nordic Food Additive Database, che
include 357 sostanze e ne permette la ricerca attraverso un numero identificativo (E-numero)
o attraverso il nome o, ancora, tramite la classe funzionale. Oltre alle informazioni generali
per ciascun additivo, il database fornisce informazioni sui gruppi che effettuano o hanno
effettuato ricerche in merito. Tra questi, il già
ricordato JECFA, l’ European Food Safety Authority (EFSA) e il Nordic Council of Ministers
(The Nordic Working Group on Food Safety and
pi della scienza e della tecnica alimentare, così
come i cambiamenti della domanda da parte del
consumatore, hanno determinato un aumento
sostanziale nell’ uso degli additivi alimentari con
requisiti di buona qualità. Negli ultimi decenni
il nostro stile di vita è profondamente cambiato e l’ uso degli additivi alimentari, abbinato alle
nuove tecnologie industriali, ha reso possibile la
preparazione su grande scala di cibi buoni e sani
a prezzi convenienti.
Grazie agli additivi disponiamo anche di alcuni alimenti estremamente utili, come miscele in
polvere per salse, purea di patate e dessert istantanei e altri prodotti più recenti, come piatti pronti e
snack. Notevoli progressi sono stati fatti nel campo della salute e dell’alimentazione: infatti, molti
prodotti alimentari disponibili oggi non potrebbero esistere se non ci fossero gli additivi.
1.2 Organismi in materia di additivi alimentari
Nonostante la grande rilevanza socio-economica di queste sostanze, la prima regolamentazione legiferata in materia di additivi alimentari
data solo a partire dai primi decenni del Novecento, quando si decise di tutelare il consumatore da frodi commerciali anche dannose per
la sua salute. Nel 1953 l’ OMS sostenne che era
nato un nuovo problema per la salute pubblica
a causa dell’ aumentato impiego di svariati additivi chimici negli alimenti. Nel 1956, di conseguenza, nacque il Comitato misto FAO/OMS
denominato JECFA (Joint FAO/WHO Expert
Committee on Food Additives), formato da studiosi esperti sugli additivi alimentari.
La FAO (Food and Agriculture Organization), fondata nel 1945, è l’ Organizzazione per
l’ Alimentazione e l’ Agricoltura delle Nazioni
Unite. Essa cerca, attraverso i suoi programmi,
di elevare i livelli di nutrizione e gli standard
di vita, di migliorare produzione, trattamento,
messa sul mercato e distribuzione di alimenti
e prodotti agricoli e di promuovere lo sviluppo
rurale. Il suo interesse è rivolto a diversi campi
44
Additivi chimici volontari
Risk Assessment). Nel database sono incluse informazioni anche da parte del SCF. Nelle schede
informative che lo compongono, sono inserite
anche le raccomandazioni generali sull’ additivo ricercato e i dati riguardanti lo stato dell’ arte
dell’ ADI, forniti dal SCF e JECFA rispettivamente. Per ogni additivo, inoltre, sono indicati l’ uso principale e la funzione di ciascuno
e, ancora, note specifiche, secondo lo schema
generale della Tabella 1.1 e il fac-simile della
Tabella 1.2. In queste schede sono riportati diversi links in cui poter consultare opinioni da
parte del SCF e monografie di natura tossicologica curate dal JECFA e/o monografie tratte
dal rapporto Food additives in Europe 2000. Saranno utili a chi volesse visionare nel dettaglio
altre schede della Nordic Food Additive Database i siti web: www.norfad.dk/FoodAddDetails.
asp?ENumber=E+476; www.norfad.dk/ e www.
who.int/ipcs/en/.
ADI:
Ultima
valutazione:
Link di specifica:
Link monografico:
Link di opinione:
Capitolo 1
Stato attuale dell’ ADI (Acceptable
Daily Intake) dato dalla WHO/FAO
e UE
Ultima valutazione annuale data da
WHO/FAO e UE
Link dell’ultima specifica data da
WHO/FAO e UE
Link dell’ultima valutazione monografica tossicologica elaborata da
WHO/FAO
Link dell’ultima opinione espressa
dall’UE
Uso principale:
Uso principale in accordo con la direttiva dell’UE
Classe funzionale:
Classe funzionale negli alimenti:
dolcificante, colorante etc.
Tabella 1.2 Scheda del butilidrossitoluene (BHT)
Informazioni Generali
Tabella 1.1 Schema generale di una scheda di un
additivo alimentare reperibile su Database
E-numero
E 321
Nome
Butilidrossitoluene
Classe Funzionale
Antiossidante
Classe Chimica
Nome:
Nome ufficiale in accordo con la direttiva dell’UE
E-Numero:
Numero ufficiale in accordo con la
direttiva dell’UE
Raccomandazione: Raccomandazione dell’UE per ulteriore azione (o non presente)
Valore di
Valore di priorità nella sicurezza tosraccomandazione: sicologica o altre azioni che riguardano gli additivi (espresso da 0 a 5)
5: elevata priorità di riconsiderazione o altre azioni (esp. modifica della
legislazione in vigore)
4: priorità di riconsiderazione o altre
azioni
3: alcune priorità di riconsiderazione
o altre azioni
2: è raccomandato l’ aggiornamento
della valutazione. Spesso questo livello di priorità viene impiegato se
non c’è ragione di cambiare l’ADI attuale, ma sono stati pubblicati nuovi
dati che si dovrebbero includere preferibilmente nella valutazione.
1: alcuni punti (di minore importanza) da chiarire
0: non necessaria alcuna azione
45
Uso principale e dosaggio
Grassi e oli per manifattura
professionale di cibi trattati al
calore, olio fritto, grasso fritto, lardo, olio di pesce, carne
di manzo,pollame, e grasso di
pecora, alla dose di 100 mg/
kg di grasso. Chewing gum e
integratori dietetici alla dose
di 400 mg/kg
Raccomandazioni
Il BHT ha bisogno di essere
rivalutato alla luce dei dati
di esposizione su due generazioni di ratti recentemente pubblicati dopo l’ultima
valutazione dell’SCF, che
potrebbe interessare il giudizio globale. Questo studio
fu considerato dal JECFA
nella sua perizia e potrebbe
parzialmente spiegare le differenze venutesi a creare tra
le valutazioni dell’SCF e del
JECFA.
Livello di
raccomandazione
3
Ultimo aggiornamento
2000
Link di Rapporto
\Antioxidants\E321
Butylated hydroxytoluene.doc
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
le massime garanzie di sicurezza nutrizionale.
Un obiettivo non secondario della società è
quello di fornire un supporto di informazioni
documentate nel campo scientifico tecnologico e normativo. A tale scopo ha realizzato nel
1991 la pubblicazione Tox Data Food che è una
raccolta per schede di centinaia di sostanze
impiegate come additivi alimentari o presenti
negli alimenti in quanto residui di lavorazione
o contaminati. La Tecnoalimenti ha ottenuto
la certificazione UNI (Norma Nazionale) EN
(Norma Europea) ISO (Norma Internazionale) 9001:2000 ed è membro attivo di EARTO
Associazione Europea delle Organizzazioni di
Ricerca Scientifica e Tecnologica.
SCF UE
Nome Direttivo dell’UE
Link Direttivo dell’UE
Nome specifico dell’UE
Specifiche dell’ SCF
http://europa.eu.int/eurlex/en/consleg/pdf/1996/
en_1996L0077_do_001.pdf
Link di Specifica dell’UE
Link di Opinione dell’UE
precisazioni sullo specifico
gruppo funzionale
Ultima valutazione
1987
ADI elaborata dall’UE
0.05 mg/kg pc
FAO/WHO JECFA
Link Monografico
http://www.inchem.org/
documents/jecfa/jecmono/
v35je02.htm
Link di Specifica
http://apps3.fao.org/jecfa/
additive_specs/docs/0/additive-0069.htm
Ultima valutazione
1995
ADI elaborata dal JECFA
0.3 mg/kg pc
1.3 Legislazione europea e italiana in materia
di additivi alimentari
La disciplina europea, per ciò che concerne l’impiego degli additivi alimentari, si è concretizzata
con l’emanazione delle direttive n. 94/34/CE, n.
94/35/CE, n. 94/36/CE, n. 95/2/CE, n. 95/31/CE,
recepite in Italia con un unico regolamento, emanato con decreto del Ministero della Sanità del 27
febbraio 1996 n. 209 pubblicato nella Gazzetta Ufficiale il 24 aprile 1996, n. 96. Con l’emanazione
delle direttive 96/83/CE, 96/85/CE e della decisione 292/97/CE si è aggiornata ulteriormente la
disciplina sugli additivi alimentari, per la preparazione e la conservazione delle sostanze alimentari,
e si può tranquillamente ipotizzare che vi potranno essere ulteriori cambiamenti su tale argomento
anche nel breve periodo, considerando la vasta
gamma di nuovi composti proposti dall’industria
per i miglioramenti tecnologici di produzione. È
importante ricordare che nel d.m. 27/2/96 n. 209,
è incluso un elenco di alimenti che non possono
essere additivati, salvo laddove specificamente
previsto. Tali alimenti sono qui sotto elencati:
Sinonimi di E 321
2,6-Ditertiary-butyl-p-cresol
4-methyl-2,6-ditertiarybutylphenol
BHT
Butylated hydroxytoluene
Anche la Tecnoalimenti S.C.p.A., una Società Consortile di ricerca senza scopo di lucro, ha il compito di promuovere, coordinare
e realizzare programmi di ricerca orientati alla
trasformazione, sviluppo, miglioramento, innovazione di prodotti e/o tecnologie afferenti
al settore alimentare compreso quello degli additivi. Tecnoalimenti è una società mista pubblico-privata costituita da ventisei imprese industriali, operanti nel settore agro-alimentare,
è presente sul mercato fin dal 1981 e vanta di
aver portato a buon fine centinaia di progetti
di ricerca. La Società Consortile è stata costituita, quindi, per stimolare lo sviluppo di nuovi
prodotti e tecnologie di avanguardia che diano
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Prodotti alimentari non lavorati
Miele
Oli e grassi non emulsionati
Additivi chimici volontari
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Burro
Latte e panna
Prodotti lattieri non aromatizzati ottenuti
con fermenti vivi
…omissis
Paste alimentari secche
Alimenti per lattanti e per la prima infanzia
Alimenti elencati nell’ allegato X
sta disposizione si trova l’ elenco degli additivi
consentiti per la preparazione e per la conservazione delle sostanze alimentari con casi e dosi
d’ impiego, nell’ allegato II si ritrovano le categorie di additivi alimentari, nell’ allegato III i criteri
generali per l’ approvazione di tali additivi.
Per quanto riguarda le altre norme italiane che
disciplinano l’impiego degli additivi alimentari,
ricordiamo il decreto legislativo 25 gennaio 1992
n. 107, in attuazione delle direttive 88/388/CEE e
91/71/CEE relative agli aromi destinati a essere impiegati nei prodotti alimentari e ai materiali di base
per la loro preparazione. Questo decreto è stato
pubblicato nel supplemento ordinario della Gazzetta Ufficiale n. 39 del 17 febbraio 1992.
Il decreto ministeriale 22 dicembre 1967, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 28 dell’1 febbraio
1968, disciplina l’impiego e approva le materie coloranti autorizzate nella lavorazione delle sostanze
alimentari, delle carte e degli imballaggi di sostanze
alimentari, degli oggetti d’uso personale e domestico. In particolare nella sezione A/II di tale decreto si
trovano i requisiti generali di purezza dei coloranti,
nella sezione A/III le caratteristiche chimico-fisiche
e i requisiti specifici di purezza dei coloranti e, nella
sezione A/IV i prodotti autorizzati per diluire o solubilizzare i coloranti.
Il decreto ministeriale 3 maggio 1971 disciplina
l’uso degli amidi modificati destinati all’alimentazione umana.
Il decreto legislativo 27 gennaio 1992 n. 109,
rappresenta l’attuazione delle direttive 89/395/
CEE e 89/396/CEE concernenti l’etichettatura dei
prodotti alimentari, nonché la loro presentazione e la relativa pubblicità disciplinate dal presente
decreto. Esso è stato pubblicato nel supplemento
della Gazzetta Ufficiale n. 39 del 17 febbraio 1992.
Nell’allegato I di tale decreto si trovano le categorie di ingredienti che rientrano nella composizione
di un altro prodotto alimentare per i quali l’indicazione della categoria può sostituire quella del
nome specifico. Successivamente lo Stato Italiano,
viste le direttive 97/4/CE del 27 gennaio 1997 del
Parlamento Europeo e del Consiglio, recanti modifiche alle precedenti direttive pubblicate nella Gaz-
Un altro elenco include alimenti in cui possono essere usati solo alcuni additivi specificati
e con precise limitazioni. Questi alimenti sono:
•
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•
Capitolo 1
Oli e grassi di o.a.
Carne macinata preconfezionata
Fois Gras
omissis
Latte disidratato
Panna
Pesci, crostacei, molluschi
Formaggio
Pasta fresca
Per ciò che concerne la legislazione europea,
sono state emanate le direttive 94/35/CE e 94/36/CE
del 30 giugno 1994 del Parlamento Europeo e del
Consiglio d’Europa che riguardano, rispettivamente, gli edulcoranti e le sostanze coloranti destinate
a essere utilizzati nei prodotti alimentari. Infine, la
direttiva 95/2/CE del 20 febbraio 1995, sempre del
Parlamento Europeo e del Consiglio, riguarda gli
additivi alimentari diversi dai coloranti e dagli edulcoranti. Nell’allegato VI di quest’ultima direttiva si
trovano gli additivi alimentari ammessi negli alimenti destinati ai lattanti e alla prima infanzia.
Le norme nazionali che regolamentano l’ impiego degli additivi alimentari sono esplicitate
nel decreto ministeriale 31 marzo 1965, nel decreto legislativo 25 gennaio 1992, n. 107, nel decreto ministeriale 22 dicembre 1967, nel decreto
legislativo 27 gennaio 1992, n. 109.
In particolare, il decreto ministeriale 31 marzo 1965 disciplina gli additivi alimentari consentiti per la preparazione e per la conservazione
delle sostanze alimentari. Nell’ allegato I di que-
47
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
zetta Ufficiale della Comunità Europea L32 del 22
aprile 1999, emana il decreto legislativo n. 68 del
25 febbraio 2000. Ulteriori modifiche, in materia di
indicazione degli ingredienti contenuti nei prodotti
alimentari, sono contenute nel decreto 2 novembre
2005 pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 294 del
dicembre 2005. L’8 febbraio 2006 è stato emanato
il decreto legislativo n. 114 in attuazione delle direttive 2003/89/CE, 2004/77/CE e 2005/63/CE. Più
recentemente il Ministero della Salute, vista la direttiva 2003/114/CE del Parlamento Europeo e del
Consiglio del 22 dicembre 2003, che modifica una
direttiva europea sugli additivi alimentari diversi
dai coloranti e dagli edulcoranti, emana il Decreto 8 maggio 2006, n. 229, pubblicato in G.U. il 12
luglio 2006 n. 160. Tale decreto, tra le varie norme,
ne include alcune riguardanti gli “stabilizzanti” e gli
additivi alimentari presenti negli aromi e indispensabili per il loro impiego.
La direttiva 2006/52/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 5 luglio 2006, applica alcune
modifiche sulla direttiva 95/2/CE relativa agli additivi alimentari diversi dai coloranti e dagli edulcoranti e sulla Direttiva 94/35/CE sugli edulcoranti
destinati a essere utilizzati nei prodotti alimentari.
L’ultimo e importante aggiornamento al Decreto 27
febbraio 1996, n. 209, è rappresentato dal Decreto
del Ministero della Salute, emanato il 4 marzo 2008
in recepimento delle Direttive n. 2006/128/CE e
2006/129/CE e pubblicato in Gazzetta Ufficiale il
23/04/2008. Sono inseriti o sostituiti i requisiti di
purezza di alcuni additivi edulcoranti (Capitolo 5).
Inoltre, sono stabiliti i requisiti di purezza specifici degli additivi E 319 butilidrochinone terziario
(o TBHQ; denominazione chimica: Terz-butil-1,
4-benzendiolo o 2-(1, 1-Dimetiletil)-1, 4-benzendiolo), E 426 emicellulosa di soia (Etere etilico di
cellulosa), E 462 etilcellulosa, E 586 4-Esilresorcinolo (o 4-Esil-1, 3-benzendiolo; 4-Esilresorcinolo), E 1204 pullulan ed E 1452 ottenilsuccinato di
alluminio e amido (SAOS). Sono inseriti, infine,
i requisiti di purezza specifici degli additivi E 307
alfa-tocoferolo (o DL-α-tocoferolo; denominazione chimica: DL-5, 7, 8-Trimetiltocolo; DL-2, 5, 7,
8-Tetrametil-2-(4’, 8’, 12’-trimetiltridecil)-6-cro-
manolo), E 315 acido eritorbico (o acido isoascorbico o acido D-araboascorbico; denominazione
chimica: acido D-eritro-esa-2-enoico y-lattone;
acido isoascorbico; acido D-isoascorbico), E 415
gomma di xanthan, E 472c esteri citrici di mono- e
digliceridi degli acidi grassi (CITREM, citrogliceridi), E 559 silicato di alluminio (caolino).
Per quanto concerne specifici criteri di purezza inerenti a edulcoranti, coloranti e altri additivi
alimentari tra i più recenti atti legislativi si segnalano tre Direttive della Commissione (2008/60/
CE, 2008/84/CE e 2008/128/CE) che prescrivono
un limite massimo tollerabile per vari metalli tossici, quali Arsenico, Piombo, Mercurio e Cadmio,
diversificati per prodotto. Gli ultimi atti in merito
sono contenuti nelle Direttive 2010/37/UE del 17
giugno 2010 e 2011/3, del 17 gennaio 2011.
Nel regolamento (CE) n. 1333/2008 del Parlamento europeo e del Consiglio, del 16/12/2008,
è contemplata specificatamente l’armonizzazione
dell’uso degli additivi alimentari nella Comunità,
ivi compreso l’impiego degli additivi alimentari negli additivi e negli enzimi alimentari, Materia
che non è mai stata oggetto di regolamentazione a
livello comunitario. Conformemente ad esso il regolamento (UE) n. 257/2010 della Commissione del
25/03/2010 istituisce un programma relativo a una
nuova valutazione degli additivi alimentari autorizzati.
È importante ricordare la proposta di regolamento del Parlamento e del Consiglio, presentata
dalla Commissione delle Comunità Europee, relativo agli additivi alimentari, COM 2006/428, definitivo-2006/0145 COD. In questo regolamento
sono contenute specifiche definizioni come quella
di “alimento non trasformato”:
per alimento non trasformato s’intende un alimento che non ha subito un trattamento che abbia determinato un mutamento sostanziale del
suo stato iniziale; a questo riguardo, non sono
considerate come determinanti un mutamento
sostanziale le seguenti operazioni: divisione,
separazione, scissione, tritatura, scuoiatura,
sbucciatura, pelatura, frantumazione, taglio,
pulitura, decorazione, surgelazione, congela-
48
Additivi chimici volontari
Capitolo 1
quanto riguarda la salvaguardia dei mangimi: infatti, per garantire la sicurezza degli alimenti, occorre
considerare tutti gli aspetti della catena di produzione alimentare come un processo unico. Tutto
ciò, in quanto ciascun elemento della catena presenta un potenziale impatto sulla sicurezza alimentare, a partire dalla produzione primaria, passando
per la produzione di mangimi, fino alla vendita al
consumatore. Le misure adottate dagli Stati membri e dalla UE, in materia di alimenti e di mangimi,
atte a garantire la massima sicurezza per la salute,
dovrebbero basarsi generalmente sull’analisi del
rischio. Proprio l’analisi attenta del rischio, infatti,
ancora prima dell’adozione di tali misure, dovrebbe agevolare la prevenzione di ostacoli ingiustificati
alla libera circolazione degli alimenti e dei prodotti
alimentari (Parte Generale).
Il 13 dicembre del 2003 Parma è divenuta sede
permanente dell’Agenzia Europea per la Sicurezza
Alimentare (AESA). L’AESA, comunemente nota
con l’acronimo inglese “EFSA” (European Food Safety Authority), fornisce alla Commissione Europea
consulenze scientifiche indipendenti su tutti gli
argomenti che hanno ripercussioni dirette o indirette sulla sicurezza alimentare. Si tratta di un ente
giuridico separato, indipendente dalle altre istituzione comunitarie, e si occupa di tutte le fasi della
produzione e dell’approvvigionamento alimentare,
dalla produzione primaria fino alla vendita dei prodotti alimentari ai consumatori, senza tralasciare la
sicurezza dei prodotti per l’alimentazione degli animali. L’AESA raccoglie le informazioni e analizza le
ultime evoluzioni del mondo scientifico in modo
da poter identificare e valutare qualsiasi potenziale
rischio nella catena alimentare. Essa può svolgere
valutazioni scientifiche su tutte le questioni che
potrebbero avere un qualsivoglia impatto sulla sicurezza alimentare, comprese quelle attinenti alla
salute e al benessere degli animali e delle piante. La
decisione del Governo italiano di candidare Parma
quale sede di questa importante Agenzia europea
è nata dalla convinzione che la sicurezza alimentare non sia da intendersi solo come un’operazione
di laboratorio ma, piuttosto, come sintesi perfetta
tra la qualità degli alimenti e la loro tutela sanitaria
zione, refrigerazione, macinatura, sgusciatura,
imballaggio o disimballaggio.
L’Unione Europea (UE), istituita col Trattato di
Maastricht del 7 febbraio 1992 entrato in vigore il
primo novembre 1993, consta di importanti organi che gestiscono l’apparato legislativo dell’UE anche in materia di alimenti. Essi sono: il Parlamento
Europeo, che è il principale organo proponente; il
Consiglio dell’Unione Europea, che è il principale organo legiferante ma che agisce mediante una
procedura di codecisione (COD) col Parlamento; la
già citata Commissione, che garantisce l’esecuzione
delle leggi.
La COM responsabile dell’applicazione dei trattati, nonché del buon funzionamento delle politiche
comuni e del mercato interno, è all’origine di tutte
le proposte legislative, che trasmette simultaneamente al Parlamento e al Consiglio. Fino ai primi
anni Novanta del secolo scorso le normative nazionali provvedevano al quadro legale per il controllo
degli additivi alimentari in ciascuno Stato membro.
Le amministrazioni dei singoli Stati predisponevano i propri regolamenti sulla base delle indicazioni
ricevute dagli esperti nazionali. Al fine di favorire la
libera circolazione delle merci, garantendo a tutti i
cittadini la massima sicurezza, si è reso necessario
uniformare la legislazione dei diversi Stati membri,
che hanno l’obbligo di recepire tutte le direttive
emanate in sede europea e di renderle operative generalmente entro il termine perentorio di un anno.
A questo proposito è di fondamentale importanza
il regolamento (CE) n. 178/2002 del Parlamento
Europeo e del Consiglio del 28 gennaio 2002 che
stabilisce i principi e i requisiti generali della legislazione alimentare, istituisce l’Autorità europea per
la sicurezza alimentare e fissa procedure nel campo
della sicurezza alimentare, punti critici e rintracciabilità. Si è reso necessario, infatti, adottare disposizioni atte a garantire che gli alimenti a rischio non
siano immessi sul mercato e a predisporre meccanismi per individuare i problemi e rimediare a essi,
al fine di permettere l’adeguato funzionamento del
mercato interno e tutelare la salute umana. Sarebbe
opportuno affrontare questioni analoghe anche per
49
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
devono presentare alcun rischio per la salute del
consumatore, il loro uso legalmente consentito dimostra che non tutti i problemi della preparazione
e conservazione degli alimenti possono essere superati senza il loro aiuto. Tutto ciò, nonostante che
l’industria moderna disponga di apparecchiature e
impianti estremamente sofisticati e affidabili, oltre
che di personale altamente qualificato. Queste sostanze, generalmente aggiunte nel corso della trasformazione tecnologica, vengono dette additivi
intenzionali o volontari e si tratta, nel loro insieme,
di oltre 5.000 molecole.
Secondo la legislazione ufficiale, appartiene alla
categoria degli additivi alimentari qualunque sostanza non consumata di per sé normalmente come
alimento o come suo ingrediente tipico, provvista o
meno di valore nutritivo, aggiunta intenzionalmente al fine di esaltare il sapore, migliorare il colore,
intensificare l’aroma, prolungare la conservazione,
aumentare la consistenza e proteggere o aumentare il valore nutritivo. La loro aggiunta nell’alimento
può essere effettuata nel corso della fabbricazione,
durante la lavorazione, la preparazione, il confezionamento, l’imballaggio, il trasporto o il magazzinaggio. Alcuni vengono aggiunti a certi alimenti,
ma sono presenti in altri naturalmente, e la possibilità di poter usare un additivo per un determinato alimento non è automaticamente estensibile ad
altri. In seguito a queste considerazioni si può fare
un elenco di massima dei requisiti di un additivo
volontario. Esso deve risultare, innanzitutto, necessario, cioè, sulla base delle conoscenze acquisite,
non appare sostituibile dalle più aggiornate tecnologie fisiche né dalle biotecnologie note. Senza
il suo impiego non è possibile ottenere l’alimento
desiderato o evitare forti scarti. L’additivo, tuttavia,
non deve mai sostituire processi fisici o biotecnologici nella produzione di alimenti destinati all’infanzia o a particolari stati dell’individuo (vecchiaia,
gravidanza e malattia). Inoltre, deve fornire il massimo di sicurezza, cioè, sulla base della tossicologia
disponibile, dalla sua assunzione non deve derivare
alcun danno, né presentare rischio di tossicità per
il consumatore, uomo o animale da esperimento, o
animale destinato all’alimentazione umana, anche
se il suo consumo dovesse essere protratto per tutta
durante l’intero processo produttivo. Proprio per
questo motivo, un territorio nel quale il controllo
della sicurezza e della qualità dei prodotti alimentari venga costantemente garantito, costituisce la
collocazione naturale dell’Autorità Alimentare
Europea. Infatti, Parma è un centro di eccellenza
tecnico-scientifico e culturale, già sede della Stazione Sperimentale per l’Industria delle Conserve
Alimentari, importante ente pubblico fondato nel
1923, che svolge attività di ricerca applicata, scientifica e tecnologica.
1.4 Definizione e requisiti di un additivo alimentare intenzionale
Data la notevole importanza degli additivi chimici, bisogna innanzi tutto definire queste sostanze la cui aggiunta deve essere giustificata da
uno scopo preciso e determinato, come quello
tecnologico, sensoriale e/o nutrizionale.
L’additivo non va confuso col “coadiuvante tecnologico”, i cui requisiti vengono definiti anch’essi
per legge. Per coadiuvante tecnologico si intende,
infatti, una sostanza che non viene consumata come
ingrediente alimentare in sé ma è volontariamente
utilizzata nella trasformazione di materie prime,
prodotti alimentari o loro ingredienti, per rispettare un determinato obiettivo tecnologico in fase di
lavorazione o trasformazione. Il suo impiego può
dare luogo alla presenza, non “intenzionale”, ma
tecnicamente inevitabile, di residui di tale sostanza
o di suoi derivati nel prodotto finito, a condizione
che questi residui non costituiscano un rischio per
la salute e non abbiano effetti tecnologici sul prodotto finito. Questi residui, quindi, tollerati ma non
ammessi, sono esenti dall’obbligo di essere indicati
in etichetta e per i quali non sono previsti né una
DGA né un MRL. Coadiuvanti tecnologici sono,
ad esempio, i solventi utilizzati per estrarre principi
nutritivi o allontanare sostanze indesiderate dalle
materie prime e i chiarificanti impiegati per rendere limpidi alimenti liquidi.
Fermo restando il fatto che anche gli additivi chimici, rilevabili poi nell’alimento finito, non
50
Additivi chimici volontari
Capitolo 1
tibile ma è necessario definire per ciascuna di esse,
di volta in volta, le “dosi tecnologicamente utili”,
vale a dire tali da ottenere l’effetto ricercato, secondo il principio fondamentale della “buona pratica”
nell’utilizzo tecnologico. Secondo questo principio
si deve dare la precedenza a quegli additivi che,
possedendo i requisiti richiesti, sono efficaci ai dosaggi inferiori. Inoltre, la dizione “quanto basta”,
riportata negli allegati, significa che non viene indicata una dose massima ma che devono essere utilizzati, secondo le “norme di buona fabbricazione”
(Good Manufacturing Practice-GMP), a una dose
non superiore a quella necessaria per raggiungere
lo scopo prefissato e a condizione che non traggano
in inganno il consumatore.
Di ciascun additivo viene valutata l’eventuale
tossicità acuta, quella a breve e a medio termine e
quella cronica. È fondamentale, inoltre, stabilirne
la DGA e il TL, utilizzando metodologie certificate,
e il MRL che ne indica la quantità massima consentita per legge in quello specifico alimento al momento del consumo. La determinazione della DGA
è un concetto sviluppato dal JECFA e in seguito approvato dal SCF che può anche avvalersi dei pareri
pubblicati dai vari organismi scientifici internazionali. La determinazione della DGA presenta diversi
punti di conflitto e non è assoluta, né definitiva, ma
è soggetta a essere messa in discussione sulla base
dell’evoluzione delle ricerche in merito.
la vita. Non deve, a maggior ragione, essere permesso l’utilizzo di un qualsiasi composto che provochi, in un qualsivoglia animale da esperimento,
rischi di cancro, teratogenesi o mutagenesi. Inoltre,
l’additivo chimico non deve reagire con nessuno
dei costituenti dell’alimento, distruggendoli, come
accade notoriamente con l’anidride solforosa nei
confronti della tiamina, la cui molecola viene scissa irreversibilmente nei due frammenti costitutivi
privi di attività vitaminica (par. 1.10.1). Né, tanto
meno, esso può interagire con i componenti costitutivi dell’alimento, originando composti tossici.
A tal proposito, un importante esempio è rappresentato dalla reazione del nitrito con le amine per
dare N-alchil nitrosamine, sostanze notoriamente
mutagene, cancerogene e teratogene (Capitolo 2).
Gli additivi non devono mascherare le alterazioni
spontanee dell’alimento, come accadeva anni addietro con l’impiego di solfiti usati per mantenere
forzatamente il colore “fresco” della carne macinata. Non si devono utilizzare con l’intento di frode
commerciale, come, ad esempio, l’uso di un colorante per simulare la presenza di uova in paste che
non ne contengono o di frutta in falsi succhi.
Tutti gli additivi alimentari devono possedere un
alto grado di purezza, secondo gli standard definiti
dalla legislazione vigente, ed essere esenti da contaminanti o da prodotti secondari di reazione. Devono essere disponibili metodi analitici atti al loro riconoscimento e alla loro determinazione quantitativa, secondo metodiche analitiche semplici, rapide
ed economiche. Devono figurare in “liste positive”, a
cura dell’amministrazione sanitaria, che deve indicare casi e dosi di impiego, vanno tempestivamente
e continuamente aggiornate. Ogni preferenza deve
essere accordata, di volta in volta, a quelle molecole
che sono note come costituenti degli alimenti, soprattutto se presenti in quantità elevate.
Come precedentemente esplicitato, la regolamentazione degli additivi volontari, utilizzando
diversi supporti nelle varie fasi dell’iter legislativo, è
attuata da organismi internazionali, come il Comitato di esperti del JECFA, la Commissione del Codex Alimentarius, dagli organismi specifici dell’UE
e nazionali come il Ministero della Salute.
L’utilità di queste molecole chimiche è indiscu-
1.5 Classificazione degli additivi alimentari
La necessità di esplicitare in etichetta la presenza di un additivo, a seguito di normative specifiche, ha fatto sì che essi fossero classificati,
per praticità, con un sistema di numerazione
detto International Numbering System (INS). In
questo sistema a ogni additivo è stato attribuita
una sigla identificativa, costituita da un numero progressivo, preceduto dalla lettera “E”, per
i composti approvati dalla Comunità Europea.
Ogni additivo, comunque, può essere indicato
in etichetta con la sigla o/e con il proprio nome
chimico o di fantasia. Gli additivi alimentari in
51
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
dalla enumerazione di tutti i componenti del prodotto alimentare, compresi gli additivi, in ordine
di peso decrescente al momento della loro utilizzazione. L’acqua aggiunta può non essere menzionata
ove non superi, in peso, il 5% del prodotto finito.
Gli ingredienti che costituiscono meno del 2% nel
prodotto finito possono essere elencati in un ordine differente dopo gli altri ingredienti. Le sostanze
che, pur essendo consentite anche come additivi
alimentari, sono utilizzate secondo le stesse modalità e con le stesse finalità dei coadiuvanti tecnologici, rimangono presenti nel prodotto finito, anche se
in forma modificata, e vengono utilizzate nelle dosi
strettamente necessarie come solventi o supporti
per gli additivi, non sono considerate ingredienti.
Queste norme e numerose altre che hanno subito
svariate e specifiche modifiche, miglioramenti e
ampliamenti nel corso degli anni, sono inserite originariamente nelle Disposizioni generali del decreto legislativo 27 gennaio 1992, n. 109 in attuazione
delle direttive 89/395/CEE e 89/396 CEE concernenti l’etichettatura, la presentazione e la pubblicità
dei prodotti alimentari.
È stata anche stilata una “lista negativa” che
consiste in un elenco di sostanze rivelatesi tossiche e, quindi, espressamente vietate.
uso in Italia sono stati classificati dalla Tecnoalimenti in cinquanta categorie funzionali. Nella
Tabella 1.3 ne è riportata una sintesi.
Tabella 1.3 Classificazione degli additivi chimici formulata da Tecnoalimenti in Italia (semplificata)
Accorpanti
Acidificanti
Addensanti
Agenti per il trattamento
delle farine
Alcali
Anti-annerenti
Anti-indurenti
Anti-muffa
Antiossidanti
Antiossidanti sinergici
Antisbiancanti
Antischiumogeni
Aromatizzanti
Chiarificanti
Coloranti
Compattanti
Conservanti
Conservanti per la pasta
Decoloranti
Disperdenti
Dolcificanti
Emulsionanti
Enzimi
Esaltatori dell’aroma
Fermentativi
Fissativi di coloranti
Fumiganti
Fungistatici
Gas propellenti
Intorbidanti
Leganti
Leviganti
Miscellanea
Neutralizzanti
Nutrienti
Ormoni
Ossigenanti
Sali emulsionanti
Sali polimerizzanti
Schiumogeni
Sequestranti
Solventi di estrazione
Solventi di trasporto
Solventi per coloranti
Sostituti di Sali
Stabilizzanti
Strutturanti
Tamponanti
Umettanti
Umidificanti
Vitamine
Congelanti liquidi
1.5.1 Il rapporto rischio/beneficio
L’ opportunità dell’ uso degli additivi chimici e di
preservanti delle colture agrarie di interesse alimentare, come agrofarmaci e biopesticidi, pur
nella consapevolezza di un loro possibile impatto ambientale in senso lato, è giustificato dal così
detto rapporto rischio/beneficio.
Oggi sarebbe inimmaginabile il mondo del
commercio senza l’impiego di queste sostanze:
infatti, la perdita quantitativa di derrate alimentari sarebbe enorme e il danno economico che ne
deriverebbe graverebbe sull’economia mondiale.
Soprattutto per questa ragione, quindi, si accetta
l’impiego, come additivi, di sostanze sospette di
tossicità o dotate di una certa tossicità comprovata, quando non esistano molecole idonee a sostituirle, sottolineando però che il loro uso debba es-
Molti additivi hanno funzioni diverse e possono, di conseguenza, appartenere a più categorie; tuttavia, sono indicati sempre con la denominazione d’ appartenenza a quella classe che ne
esplicita l’ uso principale. Ogni additivo, comunque sia indicato, compare in etichetta incluso fra
gli ingredienti dell’ alimento finito.
Per ingrediente si intende qualsiasi sostanza,
compresi gli additivi, utilizzata nella fabbricazione
o nella preparazione di un prodotto alimentare, ancora presente nel prodotto finito, anche se in forma
modificata. L’elenco degli ingredienti è costituito
52
Additivi chimici volontari
sere rigorosamente effettuato mediante “dosi tecnologicamente utili” e secondo le “buone pratiche
d’impiego”. Infatti, non bisogna trascurare altri
danni, tutt’altro che secondari, che deriverebbero
da un loro non utilizzo, come quello nutrizionale,
quello sanitario e ancora i danni sensoriali e anche psicologici legati all’appetibilità dell’alimento.
L’impiego delle sostanze secondo il rapporto rischio/beneficio, tuttavia, implica che esse debbano essere tempestivamente sostituite da composti
più sicuri non appena siano disponibili: perciò,
a maggior ragione, nell’ambito di questi additivi
la ricerca scientifica deve essere portata avanti in
maniera rigorosa e continua.
Capitolo 1
esistenti tra i diversi sistemi. Con l’impiego dei
metodi chimici e fisici si esercita sui microrganismi
un effetto inibitorio microbiostatico o microbicida.
Nel caso di quelli fisici, con l’uso del calore o del
freddo più o meno energici, o tramite le radiazioni
ionizzanti, la crescita dei microrganismi è rallentata
o bloccata. I metodi biologici sfruttano fondamentalmente le modificazioni apportate dai processi
fermentativi. I procedimenti chimico-fisici prevedono l’impiego di diverse tecniche, fra cui la sottrazione, più o meno spinta, dell’acqua dall’alimento
allo scopo di ostacolare la crescita microbica.
1.7 Parametri che influenzano la conservazione degli alimenti
1.6 La conservazione degli alimenti
In seguito al deterioramento gli alimenti perdono
il colore, l’aspetto, la consistenza, il profumo e il
sapore originari. La qualità e la quantità del deterioramento dipendono principalmente dai componenti dell’alimento: infatti, le sostanze a basso peso
molecolare vengono più rapidamente trasformate
dai microrganismi, mentre le molecole complesse, come proteine, polisaccaridi, pectine, cellulosa,
devono, prima di poter essere utilizzate dai batteri,
essere scisse nei loro costituenti più semplici. Prati-
Conservare gli alimenti è sempre stato di primaria importanza per la sopravvivenza della specie
e, oggigiorno, grazie all’ applicazione delle tecnologie di conservazione, gli alimenti possono essere esportati in tutto il mondo con un beneficio
economico notevole.
Lo schema in Figura 1.2 visualizza i procedimenti chimici, fisici e biologici relativi alla conservazione degli alimenti, le peculiarità e le relazioni
Figura 1.2 Metodi di conservazione degli alimenti
(Krämer J., 1994, modificato)
conservazione
sale
zucchero
procedimenti
chimici
olio
alcool
procedimenti
biologici
atmosfera
gassosa
naturali
abbassamento
del valore aw
aceto
procedimenti
fisici
riscaldamento
raffreddamento
aggiunta di sottrazione di pastorizzazione
cottura
conservanti acqua:
salamoia
essiccamento sterilizzazione
congelamento
affumicatura affumicatura
congelamento refrigerazione
salatura aggiunta
di zucchero
salamoia
irradiazione
radiazioni
UV α e β
fermentazione
lattica
UHP 3.000-10.000 atm
53
gas protettivo (CO2, N2)
confezionamento
sotto vuoto
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
camente, possiamo dire che quanto più facilmente
i cibi sono digeribili per l’uomo, tanto più rapidamente si deteriorano e viceversa. Crostacei e molluschi, ad esempio, alimenti particolarmente instabili, sono costituiti prevalentemente da aminoacidi
liberi, proteine semplici e composti azotati non
proteici a basso peso molecolare facilmente assimilabili. Per quanto riguarda i molluschi, incide sulla
deperibilità anche la loro massa ridotta e la contaminazione microbica dell’acqua in cui vivono. Nel
pesce, più facilmente alterabile della carne, è scarsa
la presenza di tessuto connettivo, particolarità che
lo rende più digeribile della carne ricca di collagene ed elastina. Come è noto, infatti, le proteine
fibrose, rispetto a quelle globulari, vengono degradate più lentamente dagli enzimi digestivi. Quale
tipo di alterazione abbia a prevalere nel processo
dipende, dunque, soprattutto dalle caratteristiche
chimico-fisiche intrinseche all’alimento. Questi
fattori intrinseci sono rappresentati, soprattutto,
dalla qualità dei costituenti cui si assomma il coefficiente di attività dell’acqua (aw), lo stato termico,
il pH, il potenziale redox e la struttura fisica. Oltre
alle caratteristiche chimico-fisiche, rappresentano
momenti estremamente delicati e possono incidere
sulla degradazione tutti i processi tecnologici applicati all’alimento durante la produzione e la trasformazione. Anche le condizioni dell’ambiente di
conservazione esplicano un ruolo basilare sul deterioramento degli alimenti e fra esse soprattutto la
temperatura ambientale, l’umidità relativa dell’aria
(HR) e l’atmosfera gassosa del luogo di conservazione. Infatti, alcuni gas come l’O2 possono favorire
certe alterazioni, mentre l’azoto, per esempio, spesso le ritarda. Grande influenza sulla conservabilità
dell’alimento ha pure la sua carica batterica iniziale
che è, infatti, inversamente proporzionale al suo
tempo di deterioramento (Capitolo 13).
rale o modificato, ci servono da alimenti, può essere più o meno “disponibile”, perciò si è operata
la distinzione tra “acqua libera” (di imbibizione)
e “acqua legata” (di solvatazione e strutturale).
L’ acqua strutturale, che negli alimenti si trova intimamente legata ai componenti (sali, zuccheri e
proteine), non è disponibile per i processi vitali
per i quali necessita di “acqua libera” che garantisce lo svolgimento delle reazioni metaboliche di
tipo idrolitico. È scientificamente dimostrato che
l’ acqua presente nell’ alimento, legata più o meno
intimamente, gioca un ruolo di fondamentale
importanza per la stabilità dell’ alimento stesso.
Il parametro che permette di dare facilmente una
misura di questa più o meno elevata disponibilità
dell’ acqua nei diversi alimenti è la sua “attività”,
definita dall’ abbassamento della pressione parziale del vapor d’ acqua. Per questa ragione è stato introdotto il “coefficiente di attività dell’ acqua”
o “valore di aw” (<1), che misura il grado di disponibilità dell’ acqua negli alimenti. Esso viene
definito dal rapporto:
P/Po = Aw
dove P è il valore della pressione parziale del
vapor d’ acqua alla superficie dell’ alimento e P0
quella dell’ acqua allo stato puro alla stessa temperatura. Nell’ alimento è sempre 0<aw<1, dato
che qualsiasi aggiunta di sostanze capaci di legare l’ acqua fa calare il rapporto (nell’ acqua pura P
= P0 e Aw = 1). Infatti, quanto più sono presenti
sostanze che legano l’ acqua, tanto più essa risulta trattenuta all’ interno dell’ alimento e tanto più
diminuisce la tensione di vapor d’ acqua alla sua
superficie.
Il valore ottimale di aw per la maggior parte
dei microrganismi è >0,90. Con l’ abbassamento
di questo valore, per sottrazione di acqua (essiccamento e affumicatura) o aggiunta di sali o zuccheri, come pure per congelamento, lo sviluppo
dei microrganismi viene sempre fortemente inibito. La capacità di resistenza agli abbassamenti
di aw è massima nelle muffe (xerofile), minore
nei lieviti (alotolleranti) e nei batteri gram-positivi (alofili), è minima nei batteri gram-negativi.
1.7.1 L’attività dell’acqua (Aw o aw, water activity)
Tutti i microrganismi abbisognano di acqua per
i loro scambi metabolici. Carenza di acqua significa, infatti, il rallentamento di questi scambi e
l’ essiccamento è causa di morte. L’ acqua presente
nei tessuti vegetali e animali che, allo stato natu54
Additivi chimici volontari
Probabilmente questa capacità di adattamento
si basa sulla possibilità di accumulare all’ interno della cellula sostanze capaci di legare acqua
proteggendo gli enzimi. Sono facilmente deperibili (aw >0,95) alimenti liquidi, carne fresca e
pesci, mediamente deperibili (aw >0,90) würstel
crudi e alimenti crudi salati. Sono conservabili a
lungo (aw <0,90) insaccati stagionati, formaggi
duri stagionati, pesce secco salato, i concentrati di succhi, le confetture e le marmellate. Sono
“praticamente stabili” (aw <0,80) la farina, il riso,
la frutta secca, la carne secca, latte e uova in polvere, patate fritte. Perché si possa effettuare la
conservazione, per un lasso di tempo sufficientemente lungo, solo mediante l’ essiccamento, il valore di aw deve essere <0,45. Tuttavia, dato che il
raggiungimento di questo valore implicherebbe
un trattamento disidratante troppo energico, solitamente questo metodo di conservazione viene
associato ad altri. Infatti, l’ entità del coefficiente
di attività dell’ acqua è notevolmente influenzato,
per sinergismo, dal pH, dalla temperatura e dalla
pressione parziale di O2. Il coefficiente di attività
dell’ acqua è correlato anche all’ umidità relativa
(UR) secondo l’ espressione UR = 100 x Aw. Nelle Tabelle 4 e 5 è indicata l’ acqua libera in alcuni alimenti utilizzando due parametri, l’ aw e il
contenuto %, rispettivamente. Un’ attenta analisi,
soprattutto osservando le voci comuni, permette un utile confronto tra le due scale di misura e
una loro corretta interpretazione. La Tabella 1.6
riporta le aw minime necessarie per lo sviluppo
di alcuni microrganismi.
Tabella 1.5 Contenuto in acqua (% in peso) di alcuni
alimenti
Alimento
Frutti acquosi
Latte
Verdura a foglie
Pane
Frutti secchi
Farina
Contenuto d’acqua
80-95%
88%
59-75%
30-40%
25-30%
<14%
Tabella 1.6 Aw minimi necessari per lo sviluppo di
alcuni microrganismi
Microrganismo
Alcuni batteri
Alcuni lieviti
Alcune muffe
Batteri alofili
Muffe xerofile
Lieviti osmofili
Aw
0,91 
0,88 
0,80 
0,75 
0,65 
0,60 
1.7.2 La temperatura
Il deterioramento degli alimenti è molto influenzato dalla temperatura: infatti, i tempi di conservazione degli alimenti non trattati sono piuttosto brevi, persino alla temperatura di 3-6 °C dei
frigoriferi domestici. Il tempo di conservazione
dei prodotti refrigerati si allunga se anche il pH
dell’ alimento è poco compatibile con la vita,
come accade per l’ albume d’ uovo protetto da un
pH di circa 9,6. Alcuni microrganismi psicrofili
possono svilupparsi solo a temperature <20 °C,
microrganismi psicrotrofi hanno un intervallo
di tolleranza particolarmente ampio, da 30-35
°C fino a -5 °C. Fra questi, i più resistenti sono
i lieviti e soprattutto le muffe, alcune delle quali
possono svilupparsi persino a -20 °C e a 130 °C.
I microrganismi mesofili sono i più numerosi e
hanno una temperatura ottimale di sviluppo intorno a 35-37 °C ma possono essere inibiti già tra
5 e 15 °C. Pochi sono i microrganismi termofili
che si sviluppano a una temperatura superiore a
55 °C; molti sono i termotolleranti che, pur avendo un optimum di temperatura nell’ intervallo
Tabella 1.4 Attività dell’acqua in vari alimenti
Alimento
Frutta, verdura, uova, pesce e carne
freschi, succhi di frutta
Alcuni formaggi, pane, wurstel crudi,
salsicce fermentate
Confetture, salsicce essiccate,
prosciutto crudo
Frutta secca, farina, cereali, formaggi
duri stagionati
Miele, dolci, uova e latte in polvere
Capitolo 1
Aw
Fino a 0,97 
Da 0,93 a 0,96 
Da 0,85 a 0,94 
Da 0,60 a 0,80 
Inferiore a 0,60
55
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
mesofilo, continuano a svilupparsi anche a temperature più elevate. Le spore dei termofili sono
estremamente resistenti al calore.
Debolmente acido pH 6,5-5,3
Mediamente acido pH 5,3-4,5
1.7.3 Il pH
La maggior parte degli alimenti, come carne
e pesce, sono neutri o debolmente acidi, quindi facilmente deteriorabili (Tabella 1.7), perché
sono predominanti i microrganismi che hanno
un optimum di sviluppo in un intervallo di pH
tra 6 e 8, con un minimo di 4,5 e un massimo di
7,2 per i batteri; assai più resistenti sono muffe e
lieviti. Dai batteri lattici, agli acetici, ai lieviti e ai
funghi microscopici l’ acidoresistenza va aumentando, i primi vengono inibiti da un pH intorno
alla neutralità, i secondi hanno un range di pH
ristrettissimo (~ da 2,6 a 4,3), i micromiceti hanno un margine di sopravvivenza molto ampio
(~ da 1,6 a 9,3). Gli alimenti che presentano
un’ acidità naturalmente elevata sono rappresentati da alcuni frutti, come agrumi e mele; tutti gli
altri, pur non possedendo un pH particolarmente
basso all’ origine, lo possono acquisire in seguito
a trattamenti tecnologici applicati per allungare
il tempo di conservazione. I microrganismi sono
inibiti non solo dagli acidi dissociati ma anche
da quelli organici poco dissociati, lipofili, perché
possono attraversare facilmente la membrana lipoide e penetrare all’ interno dei microrganismi.
Perciò, gli acidi organici deboli hanno una doppia azione inibente basata sia sull’ acidificazione
del citoplasma sia sull’ interferenza nei processi
metabolici.
Acido pH 4,5-3,7
Fortemente acido pH <3,7
1.7.4 Il potenziale redox
Il processo ossidativo viene definito come una
perdita di elettroni e perciò il potenziale redox di
una sostanza indica la sua tendenza a cedere elettroni e aumenta al diminuire di questa capacità.
Esso è rappresentato dall’ equazione di Nerst:
Eh = Eo + (RT/nF) ln [ox]/[red]
dove Eh è il potenziale effettivo misurato,
E0 il potenziale redox standard a pH zero. R
è la costante dei gas, T è la temperatura assoluta, n è il numero di elettroni scambiati nella reazione di ossidoriduzione, F è la costante
di Faraday (1F = 96.500 coulomb = energia
equivalente a 1 mole di elettroni). Il rapporto
tra [ox] e [red] in un alimento è influenzato
dalla sua composizione chimica e dalla tensione parziale di O2. Il potenziale redox di un
alimento può essere sensibilmente abbassato con l’ aggiunta di sostanze riducenti, come
acido ascorbico, o per la crescita di microrganismi aerobi, che consumano ossigeno, o a
causa dello sviluppo di idrogeno e formazione
di prodotti ridotti di fermentazione da parte
degli anaerobi. Anche tramite confezionamenti particolari in atmosfere modificate o
protettive (MAP), imballaggi sotto vuoto, o
sotto gas inerti, come CO2 (di grado di purezza alimentare conforme alle caratteristiche
Tabella 1.7 Intervalli di pH di alcuni gruppi di alimenti
(Corlett D. A. e Brown M.H., 1980, semplificata)
Intervallo DI pH
Alcalino pH >9
Neutro pH 7,0-6,5
Pesce
Carne
Pane bianco
Molte verdure
Molte conserve
Verdura acida
Pomodori
Yogurt
Maionese
Molti tipi di frutta
Crauti
Mele, succo di mele
Prugne
Agrumi
Alimento
Albume d’uovo
Latte
Gamberetti
Ostriche
Pollame
56
Additivi chimici volontari
indicate nel d.m. n. 209 del 27/2/1996) e N2,
si può modificare sensibilmente il potenziale
redox. I batteri aerobi necessitano di Eh elevati; quelli anaerobi facoltativi sopportano, invece, valori di potenziale sia positivi sia negativi;
la maggior parte dei batteri anaerobi, come i
clostridi, necessita di un valore di potenziale
molto basso per lo sviluppo. Nella carne dopo
la macellazione, durante la conservazione, il
potenziale scende, permettendo soltanto la
crescita di microrganismi anaerobi o anaerobi facoltativi. Condizioni similari si ritrovano
nel formaggio e nelle conserve in scatola. Al
contrario gli alimenti vegetali, come succhi di
frutta e di verdura, presentano potenziali redox notevolmente superiori e vengono prevalentemente attaccati da batteri aerobi e funghi.
Alcuni deterioramenti dell’ alimento possono
modificarne il potenziale redox, che si innalza,
per esempio, in seguito all’ irrancidimento ossidativo dei lipidi. Dalla Tabella 1.8, che riporta i Eh di alcuni alimenti, si evince anche che
una maggiore superficie esposta all’ aria, come
in seguito a triturazione e macinazione, determina un aumento del potenziale originario,
causato dall’ aumentato contatto con ossigeno.
Il potenziale redox, essendo strettamente correlato col pH, è significativamente influenzato
dalle sue variazioni. Un certo controllo si può
effettuare mediante confezionamento sotto
vuoto o in atmosfera modificata con gas inerti.
Capitolo 1
1.8 La teoria degli “ostacoli”
Le procedure fisiche necessarie alla preparazione e conservazione degli alimenti, dunque, non
sono sempre in grado di assicurarne il valore nutritivo e i caratteri sensoriali nel tempo. La stabilità microbiologica dei complessi sistemi alimentari può essere assicurata, meglio e più a lungo,
dall’ azione concomitante di diversi parametri
come temperatura, aw, pH e potenziale redox,
che esercitano un effetto inibitore cumulativo
definito “tecnologia a ostacoli” o hurdle technology (Figura 1.3). Il termine hurdle technology
indica la combinazione di processi di conservazione e gli hurdles (letteralmente “ostacoli” o
“salti” ) includono, oltre alla temperatura, all’ attività dell’ acqua, al pH e al potenziale redox, anche l’ impiego di antimicrobici e/o di atmosfere
modificate. Questa teoria, elaborata da Leistner,
aiuta a comprendere il motivo per il quale si è
giunti a impiegare i conservanti chimici. I metodi di conservazione tradizionali vengono rappresentati come ostacoli contrapposti ai microrganismi e progressivamente superabili da quelli
che, di volta in volta, sopravvivono.
Figura 1.3 Effetto a ostacoli in un alimento (Krämer
J., 1990)
Tabella 1.8 Valori di Eh e pH di alcuni alimenti (www.
regione.piemonte.it/sanita/sanpub/vigilanza/dwd/
haccp/mod2-lez4c.ppt)
Alimenti
Carne cruda
Carne trita cruda
Salsicce cotte e
carne in scatola
Frumento (grano
intero)
Orzo (macinato)
Tubero di patata
Spinaci
Pera
Eh (mV)
-200
+225
Da -20 a -150
pH
5,7
5,9
6,5
Da -320 a -360
6
-225
-150
+74
+436
7,0
6,0
6,2
4,2
Mediante processi, come l’ essiccamento, la
salagione e il congelamento che prevedono una
variazione di temperatura e in concomitanza
l’ abbassamento dell’ aw, si ostacola la crescita dei
microrganismi. L’ acidificazione e la fermentazione, ad esempio, agiscono innalzando un terzo
ostacolo, il pH. Ciò nonostante non è quasi mai
possibile assicurare i caratteri sensoriali e nutrizionali di un alimento per il tempo richiesto
nemmeno con la concomitanza di più metodi
57
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
conservativi. Nasce così la necessità di opporre, ai microrganismi più resistenti, un ulteriore
ostacolo che possa risultare insormontabile. Esso
è rappresentato proprio dai conservanti chimici
volontari che hanno il compito di assicurare l’ efficacia di un processo tecnologico atto a prolungare il tempo di conservazione e a ritardare il deterioramento di un alimento finito, preservandone la sicurezza. L’ impiego degli additivi volontari
è nato, dunque, per risolvere alcuni problemi,
altrimenti irrisolvibili, che inficiano la corretta e
prolungata conservazione degli alimenti. I metodi chimici di conservazione rappresentano una
valida alternativa a quelli fisici o chimico-fisici
ma attualmente vi è la tendenza ad abbinare più
processi, in modo che la contemporanea presenza di vari fattori che bloccano o rallentano lo
sviluppo dei microrganismi permetta di ridurre
l’ entità dei singoli trattamenti di conservazione
e, congiuntamente, di minimizzare eventuali effetti negativi sulle caratteristiche sensoriali e le
qualità nutrizionali.
Prima di affrontare l’argomento specifico di
questo capitolo, occorre menzionare un trattamento innovativo di conservazione e trasformazione degli alimenti sperimentato con successo
negli ultimi vent’anni e oggi attuato in campo
commerciale. Si tratta dell’UHP (Ultra High Pressure) o HPP (High Pressure Processing), compreso
nel gruppo delle mild technologies che riducono o
eliminano l’uso del calore. Fin dall’inizio del 1900,
le altissime pressioni, 3.000-10.000 atmosfere, furono studiate come ipotetico metodo di risanamento di latte, frutta e vegetali. Venne dimostrata
la loro efficacia, sia nell’eliminare la flora microbica patogena sia nel preservare le caratteristiche
sensoriali degli alimenti e nel consentirne l’allungamento della vita commerciale. Quelle ricerche
si interruppero, per l’indisponibilità pratica di
attrezzature in grado di applicare le alte pressioni
alla produzione di massa degli alimenti, ma anche
poiché, contemporaneamente, si studiavano gli
effetti dei trattamenti termici di pastorizzazione
certamente più economici. Occorre arrivare alla
fine del secolo scorso perché questo trattamento,
rivisitato alla luce delle più moderne conoscenze,
inerenti agli obbiettivi di sicurezza e preservazione della qualità nutrizionale e sensoriale degli
alimenti, venisse riproposto come potenzialmente applicabile anche su scala industriale. In pochi
anni i primi successi si ebbero sul mercato americano, che incominciarono con una purea di avocado (il guacamole) stabilizzato con alte pressioni
e commercializzato in regime di refrigerazione.
Il prodotto, così ottenuto, allunga la durata della
sua conservazione, è gradevole poiché mantiene i
caratteri sensoriali peculiari del prodotto fresco e
non acquisisce i retrogusti indotti dai trattamenti
termici. In realtà, sul mercato giapponese, erano
già comparsi succhi e gelatine di frutta, yogurt e
specialità dolciarie stabilizzati per pressurizzazione e quindi non assoggettati ad alcun trattamento
termico. Con trattamenti a pressione di 3.0006.000 atmosfere si ottengono effetti pari a quelli di
una pastorizzazione, consistente nell’eliminazione delle forme microbiche vegetative. I prodotti,
sottoposti all’HPP, offrono un elevato valore sensoriale e nutrizionale rispetto agli standard qualitativi raggiunti con la pastorizzazione. Per ottenere effetti di sterilizzazione commerciale, cioè la
massima riduzione possibile delle forme sporigene dei microrganismi, occorre incrementare ulteriormente la pressione fino a 9.000 atmosfere (900
MegaPascal, MPa, in unità anglosassoni 130.000
PSI – pound per square inch) ma può spingersi
fino 10.000 atmosfere. In tal caso, però, occorre
combinare questo trattamento con un moderato riscaldamento, rimettendo in gioco, dunque,
i problemi relativi al danno termico. Desta maggiore interesse, invece, l’accoppiamento fra HPP
e altre tecniche di conservazione (refrigerazione,
congelamento, impiego di acidulanti e protezione in atmosfere modificate) secondo i principi
oggi sovente perseguiti dalle hurdle technologies.
Per avere un’idea dell’effetto di questo trattamento sugli alimenti facciamo un semplice esempio:
immaginiamo che il processo UHP 3.000-6.000
atmosfere sia applicato per qualche minuto a un
uovo immerso in acqua, in modo tale che le forze
siano isostaticamente distribuite su tutta la super-
58
Additivi chimici volontari
ficie del guscio. L’uovo non si rompe affatto ma
“cuoce” a freddo. Otterremo un uovo “pseudosodo”, risanato dagli eventuali microrganismi presenti in forma vegetativa, dalla consistenza morbida pari a quella di un budino, dotato del flavour
dell’uovo fresco e di nessuna traccia dei composti
aromatici solforati tipici dell’uovo cotto a caldo.
Come si evince dalla Tabella 1.9, si può disporre
di una vasta gamma di processi tecnologici e biotecnologici che, opportunamente accoppiati, incidendo contemporaneamente su diversi parametri,
permettono di raggiungere gli obbiettivi prefissati.
Ogni processo è correlato direttamente a uno
o più parametri mediante i quali esercita un’ azione inibente specifica e agisce indirettamente su
altri, rappresentando un freno aggiuntivo alla
degradazione.
1.9 I conservanti chimici
Le sostanze chimiche ad azione antimicrobica
sono molteplici, tra queste: acidi e basi, alcoli
e fenoli, metalli pesanti, alogeni e aromi. Molti
sono, però, tossici e non possono essere utilizzati
per la conservazione degli alimenti. Tale uso, infatti, deve essere limitato a quegli agenti chimici
che possiedono requisiti specifici, quali un buon
potere microbiostatico o microbicida, efficacia a
basse concentrazioni e che non modifichino le
caratteristiche sensoriali e nutrizionali, oltre che
la salubrità.
Queste sostanze costituiscono la categoria dei
conservanti chimici e sono suddivisi in naturali
e artificiali. Questi ultimi appartengono alla categoria degli additivi alimentari propriamente detti enumerati a partire da “E 200”, che agiscono
soprattutto come antimicrobici e antiossidanti,
sono considerati in un gruppo a parte, perché
norme ben precise stabiliscono gli alimenti ai
quali possono essere addizionati e le rispettive
concentrazioni, mentre per i prodotti naturali
non esiste alcuna normativa specifica.
I conservanti naturali, come il cloruro di sodio o l’ acido acetico, sono componenti abituali
degli alimenti o possono formarsi in seguito a
processi fermentativi. Infatti, le fermentazioni
producono essenzialmente acido lattico, in alcuni casi acido acetico, agiscono come antisettici,
abbassano il pH e modificano nel modo voluto il
sapore e l’ aroma del prodotto finito. Le fermentazioni, pur essendo metodi biologici di conservazione, producono modificazioni profonde
sulle materie prime trattate, tali da far passare in
secondo piano il fatto che siano conseguenza di
un processo conservativo. Fra i composti naturali aggiunti agli alimenti per vari scopi, ma che
Tabella 1.9 Azione dei processi conservativi sui parametri implicati (Lerici C.R., Lercker G., 1983, modificato)
Azione
conservante
¤
¤
•
•
•
•
•
•
¤
•
•
•
•
•
¤
¤
•
•
•
¤
¤
•
•
¤
•
¤
¤
•
•
•
•
¤
•
pH
•
•
•
•
•
¤
Aw
•
•
¤
•
•
•
•
•
•
Temp.
Riscaldamento
Raffreddamento
Congelamento
Essiccamento
Liofilizzazione
Salatura
Addizione
zuccheri
Sott’aceto
Sott’olio
Fermentazione
Affumicamento
Microonde
Atmosfera
modificata
UHP-3.000-6.000
atm.
UHP-9.00010.000 atm.
con riscaldamento
Aggiunta di
additivi
chimici
Pot. redox
Parametri
Processi
¤
¤
¤
•
•
•
•
•
¤
¤
¤
¤
•
•
•
¤
•
¤
•
•
•
Capitolo 1
¤
¤ Azione inibente specifica
• freno aggiuntivo
59
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
hanno un effetto conservante secondario, quelli
più usati sono il cloruro di sodio, il saccarosio,
l’ alcol etilico, l’ olio e l’ aceto.
I conservanti chimici artificiali, identificati
soprattutto con i codici da E 200 a E 297, esplicano più funzioni. Fra essi sono ritenuti innocui
alcuni costituenti naturali degli alimenti, perché
vengono metabolizzati senza produrre derivati
tossici, come la CO2 minerale e il CH3COOH
sintetico. Vengono usati anche l’ acido benzoico
e alcuni suoi sali ed esteri, l’ acido propionico,
l’ acido lattico, l’ acido sorbico e i loro sali. In Tabella 1.10 sono indicati alcuni di questi additivi
con le rispettive sigle e gli alimenti ai quali possono essere addizionati.
sioattive) (par. 1.12) cationiche (Figura 1.21) del
suo principio attivo, l’etil-Nα-lauroil-L-arginato
(Journal of Applied Microbiology, vol. 96 (5), 2004,
pp. 903-912). Inoltre, da studi in vitro e in vivo
condotti nei ratti e nell’uomo è emerso che l’etil
lauroil arginato, tramite idrolisi dell’etil estere e
della lauroil ammide, è rapidamente metabolizzato nei prodotti intermedi, argininaetil estere e
Nα-lauroil-L-arginina che, successivamente, origina etanolo, acido laurico e arginina. L’arginina
segue il naturale catabolismo degli aminoacidi in
urea e ornitina. L’ornitina può essere ulteriormente metabolizzata in CO2 e urea. L’acido laurico è
un acido grasso, quindi soggetto al comune metabolismo degli acidi grassi; l’etanolo può essere
convertito dall’alcol deidrogenasi e dall’aldeide
deidrogenasi in acetato, che rientra nelle normali vie biochimiche. Se ne deduce che l’etil lauroil
arginato, se ingerito dall’uomo, è catabolizzato in
prodotti appartenenti al normale metabolismo.
Inoltre, negli studi effettuati in vitro e in vivo non
ha mostrato nessun effetto genotossico ed è stata
evidenziata l’assenza di potenzialità cancerogena
(Food and Chemical Toxicology, vol. 42, 2004, pp.
245-259; Food and Chemical Toxicology, vol. 47, n.
11, 2009, pp. 2711-2715). Sulla base della NOAEL
e di un fattore di sicurezza ritenuto sufficiente pari
a 100, il gruppo di esperti scientifici ha stabilito
un ADI di 0,5 mg/kg di p.c. di principio attivo. Tra
i prodotti alimentari, nei quali è stato proposto
come conservante efficace contro batteri funghi
e lieviti, si annoverano: frutta e verdura, ortaggi,
succhi e nettari di frutta, bevande, puree, prodotti
di pasticceria e panificio, carni e prodotti a base di
carne, pesce e prodotti ittici, salse, spezie e condimenti e preparazioni alimentari composte. I livelli
di utilizzo vanno da 115 a 225 mg/kg. L’etil-Nαlauroil-L-arginato non altera nemmeno le caratteristiche sensoriali dell’alimento cui è additivato.
Nel 2005 è stato approvato dalla FDA (Food and
Drug Administration) e dall’USDA (United States
Department of Agriculture) e certificato Kosher
(Kosher Food Certification) come GRAS.
Tabella 1.10 Alcuni esempi di conservanti e di alimenti in cui vengono abitualmente impiegati
Sigla
Sostanza/categoria
Alimenti in cui sono
utilizzati
E 200-203
Composti a base Formaggio,vini,frutta
di acido sorbico secca, salse a base di
e sorbitolo
frutta, glasse
E 210-213
Acido benzoico e Verdure sottaceto, marbenzoati
mellate e gelatine a
basso contenuto di zucchero, frutta candita,
prodotti a base di pesce
semiconservati, sughi
E 220-228
Anidride solfo- Frutta secca, conserve di
rosa e composti a frutta, prodotti a base di
base di solfiti
patate,vino
E 235
Natamicina
E 249-252
Composti a base Salsicce, pancetta, prodi nitriti e nitrati sciutto, foie gras, formaggio, aringhe in salamoia
Trattamento superficiale
di formaggio e salsicce
Nel 2007 il gruppo di esperti scientifici AFC
dell’EFSA ha espresso parere positivo (The EFSA
Journal, 511, 2007, pp. 1-27) sull’impiego del cloridrato di etil-Nα-lauroil-L-arginato (LAE®), sale
dell’estere etilico di un N-acil aminoacido destinato a essere utilizzato come conservante antimicrobico ad ampio spettro, stabile e attivo a pH 3-7
e termostabile. L’attività antibatterica dell’etil lauroil arginato è data dalle proprietà surfattanti (ten-
60
Additivi chimici volontari
Capitolo 1
dati scientifici disponibili tendono a escludere un
collegamento fra formaldeide e cancro, dal momento che le concentrazioni utilizzate negli esperimenti scientifici sono state molto alte e del tutto
improbabili ai livelli di esposizione normale. Inoltre, dal momento che è un mediatore metabolico
naturale prodotto da tutte le cellule viventi, è presente negli esseri umani e negli altri mammiferi a
una concentrazione media di 3 mg/kg. In alcune
cellule del corpo umano, quali le cellule del fegato
o quelle epiteliali della mucosa nasale, la concentrazione può raggiungere i 6-12 mg/kg. La formaldeide, degradata dalla luce solare e dai batteri in
alcune ore, è rapidamente metabolizzata anche
dall’uomo, perciò non si accumula nel corpo né
nell’ambiente. Oggi nell’UE e in ogni Stato membro la formaldeide è catalogata come agente cancerogeno di Categoria 3 (Codice della Categoria
a più debole rischio cancerogeno). Anche l’OMS,
che aveva schedato la formaldeide tra i probabili
agenti cancerogeni, dopo un riesame degli ultimi
studi epidemiologici, ha ritenuto esaurienti le prove atte a dimostrare che causi cancro rinofaringeo
nell’uomo, mentre ha considerato non sufficienti quelle sulla cancerogenicità della cavità nasale
e dei seni paranasali e “forte, ma non sufficiente”
l’evidenza causa-effetto con la leucemia. Infatti,
mentre per inalazione provoca tumori del naso e
della gola in animali da esperimento, come i ratti,
a concentrazioni di 20 ppm, occorre somministrare per via orale dosi medie di 200 mg/kg/giorno
per rilevare un aumento delle leucemie nei ratti.
Quanto all’esposizione umana, si stima potenzialmente inferiore rispetto al valore di assunzione
giornaliera tollerabile (TDI) di 150 μg/kg di p.c.,
stabilita dall’OMS. La formaldeide sotto forma di
esametilentetramina (E 239), è attualmente permessa a un livello massimo di residuo di 25 mg/kg
(espresso come formaldeide) nel formaggio provolone, ai sensi della direttiva 95/2/CE. Secondo
l’EFSA l’esposizione alla formaldeide, utilizzata
come additivo conservante nei gelificanti (carragenano e alginati) contenenti residui fino a 50 mg/
kg, non dovrebbe presentare preoccupazioni per
la salute dei consumatori.
1.9.1 Conservanti usati in base al rapporto rischio/beneficio
Altri prodotti vengono usati in base al rapporto rischio/beneficio ma per molti di essi sarebbe
opportuna l’ abrogazione, per una tossicità diretta o indiretta a essi correlata. Fra questi troviamo
la formaldeide usata come batteriostatico contro
il gonfiore butirrico dei formaggi grana. I batteri
responsabili di questa alterazione, che si verifica
durante la maturazione, sono soprattutto butirrici e propionici, che demoliscono l’ acido lattico
originando vari gas. Ne è vietato l’ uso, così come
per qualunque altro additivo, nel Parmigiano
Reggiano. Il suo impiego, oltretutto, non è indispensabile perché la prevenzione del gonfiore
tardivo potrebbe efficacemente effettuarsi in primo luogo nella stalla con un’ accurata igiene, che
limiterebbe il tasso di spore nel latte. In caseificio, poi, si possono rimuovere o inattivare le spore presenti nel latte, ad esempio, con l’ impiego di
colture di batteri lattici che esplicano azioni antagoniste nei confronti dei batteri butirrici. Inoltre,
l’ aggiunta di un enzima, il lisozima, ha mostrato
di essere in grado di compiere la lisi delle pareti
cellulari.
Molto solubile in acqua, la formaldeide è tossica, oltre che per ingestione, anche per inalazione.
È un irritante primario da contatto per le mucose
nasali, per il tratto respiratorio superiore e per gli
occhi e può provocare lesioni e perforazione delle mucose orofaringee, esofagee e gastriche. La
formaldeide, per il suo elevato potere riducente,
trasforma i ponti disolfuro delle proteine in gruppi sulfidrilici. Inoltre, esercita effetti negativi sulla
capacità riproduttiva femminile. La formaldeide è
anche una neurotossina.
L’International Agency for Research on Cancer
(IARC) classifica questa molecola nel gruppo 2A
“probabilmente cancerogeno per gli esseri umani”
ma ha suggerito (giugno 2004) di riclassificarla
nel gruppo 1 “cancerogeno per gli esseri umani”.
Questa riclassificazione, basata sull’aumento del
rischio di cancro nasofaringeo, relativamente raro,
osservato in operai esposti a livelli elevati di formaldeide, non è stata comunque recepita. Infatti, i
61
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
Per quanto concerne il metabolismo, la quota di formaldeide, che non reagisce direttamente
con le molecole biologiche, può essere coniugata col glutatione ed essere trasformata in CO2 e
H2O, oppure dirottata verso la sintesi di basi puriniche (Figura 1.4).
Il glicole etilenico esercita un’azione depressiva sul sistema nervoso, causa convulsioni e lesioni
renali. Mentre è mal assorbito nel tratto respiratorio, lo è rapidamente per ingestione e il picco
plasmatico si raggiunge dopo 1-4 ore. Infatti, il
glicole etilenico data la sua alta solubilità in acqua
si distribuisce rapidamente in tutti i tessuti. L’emivita, in presenza di una normale funzionalità renale, è di 3-8 ore. Il glicole etilenico, metabolizzato parzialmente a livello epatico, viene escreto tal
quale per via renale in quantità inferiore al 20%.
Nel corso delle reazioni metaboliche, l’etilenglicole è rapidamente ossidato a glicolaldeide ad opera
dell’alcol deidrogenasi. Successivamente l’aldeide deidrogenasi ossida la glicolaldeide ad acido
glicolico e infine, tramite la lattico deidrogenasi,
l’acido glicolico può essere ulteriormente ossidato
ad acido ossalico (Figura 1.6). Perciò, nell’intossicazione grave da etilenglicole compaiono nel sedimento urinario cristalli di ossalato di calcio con
conseguente ipocalcemia.
Figura 1.4 Alcune reazioni metaboliche della formaldeide
HCHO
Reazione diretta
con molecole
bilogiche
+ GSH
Idrossimetilglutatione
NAD+
NADH + H+
formaldeide
deidrogenasi
S-formilglutatione
– GSH
S-formilglutatione
idrolasi
Formiato
Pool monocarbonioso
CO2 + H2O
Sintesi purine
Un’ altra sostanza usata in base al rapporto
rischio/beneficio è l’ ossido di etilene, impiegato come sterilizzante per spezie e droghe vegetali che, se ingerito, può provocare gravi danni
all’ organismo. L’ ossido di etilene reagisce con
l’ H2O degli alimenti formando glicole etilenico
(1,2-etandiolo) che, a sua volta, in presenza di
NaCl, praticamente ubiquitario negli alimenti,
forma cloridrina etilenica, anch’ essa tossica per
l’ organismo (Figura 1.5 A). In alternativa si può
utilizzare l’ ossido di propilene che, sebbene dia
le stesse reazioni, formando glicole propilenico,
presenta una tossicità inferiore (Figura 1.5 B).
Figura 1.6 Principali passaggi del metabolismo del
glicole etilenico
OH
H2C
OH
CH2
Glicole etilenico
Alcol deidrogenasi
OH
H2C
CHO
Glicolaldeide
Aldeide deidrogenasi
OH
Figura 1.5 Formazione della cloridrina etilenica
H2C
COOH
Acido glicolico
A)
H2C
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2Cl
Lattico deidrogenasi o
Acido glicolico ossidasi
O
H2C
Ossido di etilene
Glicole etilenico
Cloridrina etilenica
HO
O
O
C
C
OH
Acido ossalico
B)
H3C
L’ intossicazione da 1,2-etandiolo consta di tre
fasi. La prima fase è caratterizzata dagli effetti tipici dell’ alcol, con vomito, nausea ed ebbrezza, e
può arrivare fino al coma. La seconda è di tipo
H2C
O
H2C
Ossido di propilene
62
Additivi chimici volontari
nella vinificazione data l’ inesistenza di un prodotto alternativo. Essa, infatti, può essere associata all’ acido sorbico e ascorbico ma non sostituita. La Figura 1.8 mostra come l’ anidride solforosa aggiunta ai mosti vi si ritrovi in due diverse
forme, quella libera e quella combinata.
metabolico e consiste in una compromissione
cardio-polmonare e una marcata acidosi metabolica. La terza, infine, è caratterizzata dal danneggiamento della funzione renale, dovuta a una
necrosi tubulare per la precipitazione di cristalli
di ossalato. L’ ipocalcemia, inoltre, può portare ad
alterazioni elettrocardiografiche. I dati analitici
recenti indicano una scarsa tossicità orale per i
mammiferi (ratto/topo: DL50 orale, 4.700-14.600
mg/kg). Nell’ uomo la tossicità è notevolmente
superiore: esistono, infatti, indicazioni di dose
letale per l’ uomo inferiore a 400 mg/kg.
Tornando all’ ossido di etilene è stato provato che, se ingerito, il 9% viene metabolizzato
come S-(2-idrossietil)cisteina e il 33% come Nacetil-S-(2-idrossietil)cisteina, ambedue escreti
con le urine entro 18 ore dall’ ingestione. Circa l’ 1,5%, invece, è esalato come CO2 e l’ 1% tal
quale entro tre giorni. Altri metaboliti tossici
sono, oltre al glicole etilenico, il 2-metiltioetanolo e il 2-mercaptoetanolo (monotioetilenglicole
HSCH2CH2OH). L’ ossido di etilene è irritante
per gli occhi e per la cute, causa sensibilizzazione, neuropatia periferica, effetti negativi sull’ apparato riproduttivo maschile e femminile e lesioni tumorali del midollo osseo.
Ricordiamo anche il dietile pirocarbonato,
ritenuto ideale per la stabilizzazione dei vini, essendo costituito da alcol etilico e anidride carbonica, con l’ azoto ammoniacale del vino forma uretano, o etile carbammato, estere etilico
dell’ acido carbammico (Figura 1.7), anch’ esso
tossico, ad azione ipnotica e sedativa.
Figura 1.8 Trasformazione dell’SO2 nei mosti e nei vini
SO2 molecolare
SO2 libera
SO2 totale
SO2
combinata
CHOO
C2H5
Dietile pirocar bonato
2 NH3
SO2 combinata stabile con
aldeide acetica
La Figura 1.9 riporta tutte le forme di anidride solforosa libera e le reazioni correlate.
Figura 1.9 Varie forme di SO2 libera nel mosto
SO2 (gas)
SO2 acquosa molecolare
SO2 acquosa + H2O
HSO3- + HSO3HSO3-
pH>5
HSO3- (Bisolfito) + H+
S2O5 2- (Metabisolfito o Pirosolfito) + H2O
H+ + SO32- (Solfito)
Nel mosto, in forma libera molecolare, l’ SO2
esercita un’ azione regolatrice della temperatura
inibendo una frazione della microflora e rallentando il processo fermentativo, dal momento
che deprime lo sviluppo dei Kloeckera apiculata,
mentre sono meno influenzati i Saccaromyces.
Tuttavia, se aggiunta in quantità eccessiva, blocca la fermentazione e inibisce i batteri lattici,
riducendo la fermentazione malo-lattica e aumentando l’ acidità. Infatti, l’ acido malico, bicarbossilico, è più forte dell’ acido lattico e darebbe
sapore acidulo al vino. La SO2, sia in forma libera sia combinata, è un potente antisettico, ma
C2H5
O
+ O2
SO42(irreversibile)
Ioni HSO3-
SO2 combinata labile con
Acido piruvico
Acido alfa cheto glutarico
Acido galatturonico
Acido glucuronico
Figura 1.7 Formazione dell’uretano
CHOO
Capitolo 1
NH2
H2O + 2
COOC2H5
Uretano (carbammato di etile)
Fra le sostanze usate in base al rapporto rischio/beneficio riveste un ruolo di primaria importanza l’ SO2 (E 220) il cui impiego è necessario
63
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
solamente quella molecolare esplica la funzione
selettiva suddetta. La sua presenza adeguata in
forma libera molecolare, in definitiva, permette
di ottenere un’ ottima resa in alcol e minimizza
la formazione di CH3COOH, conferendo al vino
il flavour (odore e sapore) desiderato. Dato l’ abbassamento del pH, comunque moderato, essa
esercita un’ azione solubilizzante nei confronti
dei polifenoli, così mosto e vino hanno maggiore intensità e vivacità di colore. Come si evince
dalla reazione (Figura 1.10), legandosi reversibilmente agli antociani, ne incrementa notevolmente la solubilità durante il processo fermentativo, con formazione di composti incolori. Ma,
terminato il processo, se ne allontana liberandoli
nel prodotto finito.
Figura 1.11. Azione antivitaminica espletata dall’anidride solforosa verso la tiamina
H3C
N
N
S
NH2
CH2CH2OH
HSO3-
N
CH3
Tiamina
H3C
N
S
NH2
+
N
CH2SO3-
Nucleo pirimidinico
CH2CH2OH
N
CH3
Nucleo tiazolico
I solfiti (di sodio E 221, di potassio E 225), pur
non essendo tossici, tanto che nell’ organismo
vengono ossidati a solfati inerti, possono reagire
con i ponti disolfuro delle proteine riducendoli a -SH, determinando profonde modificazioni
conformazionali a carico degli enzimi contenenti aminoacidi solforati (Figura 1.12), con alcune
vitamine e con gli enzimi cellulari.
Figura 1.12 Reazioni dei solfiti con i ponti disolfuro
Figura 1.10 Ipotesi di reazione degli antociani con
l’anidride solforosa
OH
OH
HO
O
C
SO3H
O
HO
C
OH
OH
HSO3O
OH
O
GLUCIDE
GLUCIDE
OH
solubile e incolore
L’ anidride solforosa inattiva le ossidasi, prodotte dalla Botrytis cinerea, responsabili di un
intorbidamento del vino, detto casse ossidasica, che lo rende incommestibile. È noto che
dall’ idrolisi enzimatica delle pectine si forma
alcol metilico, la cui assunzione può portare
alla cecità e alla morte. Questa reazione idrolitica, favorita dal pH elevato e dall’ alta temperatura, è sfavorita dall’ SO2 che esercita sui due
parametri suddetti un’ azione modulatrice. Essa
può essere usata in varie fasi, dalla conservazione dei vasi vinari al trattamento delle uve, dalla
solfitazione del mosto a quella del vino, comunque la fase migliore rimane quella precedente
al processo fermentativo. La SO2 dal punto di
vista tossicologico è soprattutto un’ anti-tiamina, perché spezza la molecola della vitamina B1
nei due nuclei costitutivi, quello pirimidinico e
quello tiazolico, inattivandola irreversibilmente
(Figura 1.11).
I solfiti reagiscono, inoltre, con le proteine plasmatiche e gli acidi nucleici dei microrganismi della
microflora intestinale dando prodotti tossici. Sono
estremamente reattivi nei confronti di tutti i costituenti degli alimenti, come zuccheri, gruppi carbonilici, proteine, perdendo di efficacia e riducendo
il potere nutrizionale dell’alimento stesso. La SO2
inibisce la secrezione di pepsina, ed è irritante per
le mucose, compresa quella gastrica. L’OMS ha stabilito una DGA cautelativa di 0,7 mg/kg di p.c.
L’ SO2 e i solfiti attivi su muffe e batteri, grazie
alle proprietà sbiancanti, antiossidanti e anti-imbrunimenti enzimatici, vengono usati soprattut-
64
Additivi chimici volontari
to per vino (5-30 g/hl) e birra e, in dosi variabili,
anche per la preparazione di numerosi prodotti
alimentari liquidi, come aceto, succhi di frutta,
sidri e bibite, e solidi, come canditi, marmellate, dolci, farine e fiocchi di patata. L’ aggiunta di
solfiti è permessa anche nei prodotti ittici, cotti
e non, fino a 50 mg/kg espressi come SO2. Tuttavia, si ritiene che i solfiti siano potenzialmente
pericolosi per gli asmatici e, di conseguenza, la
loro quantità dovrebbe essere ridotta al minimo
(livello massimo non superiore a 10 mg/kg). Alcuni hanno focalizzato l’ attenzione sul fatto che i
gamberetti rispettano i livelli massimi consentiti
di biossido di zolfo (150-200 mg/kg), finché sono
crudi, ma non una volta cotti (quando il limite
massimo consentito è inferiore). La Commissione Europea, perciò, ritiene che l’ uso del biossido dovrebbe essere ridotto quanto più possibile
nei prodotti alimentari. In particolare, il caso dei
crostacei crudi e cotti è un’ anomalia che richiede
un parere dell’ EFSA su questo caso specifico per
un’ eventuale modifica.
L’impiego del biossido di zolfo è ammesso anche per il trattamento superficiale di frutta e verdura e nella frutta secca reidratata ma, anche in
questo caso, un aumento delle quantità non è auspicabile. Nella frutta secca sono consentiti fino a
2.000 mg/kg di solfito, ma se è ulteriormente lavorata il livello massimo permesso si abbassa a 100
mg/kg. Tuttavia, il tenore di biossido non subisce
riduzioni apprezzabili né durante la pastorizzazione né durante il tempo di conservazione.
La SO2, in ogni caso, ha sapore e odore sgradevoli e ciò, fortunatamente, ne limita l’uso.
La sinigrina, detta essenza di senape, contiene
come principio attivo l’isotiocianato di allile, usata
come antimicrobico (100-1.000 ppm) in alimenti
e bevande, è un glicoside gozzigeno cianogenetico
(Capitolo 6). Esso, per idrolisi enzimatica, produce HCN che si lega alla citocromo ossidasi provocando anossia dei tessuti (Figura 1.13).
Sempre usato in base al rapporto rischio/beneficio e assai diffuso, perché dotato di molteplici
funzioni, è il nitrato. Per quanto riguarda questo
noto agente conservante e gli aspetti tossicologici
a esso legati, si rimanda al Capitolo 2.
1.9.2 Gli antimicrobici
Le attività microbiologiche possono causare con
facilità alterazioni, fino alla degradazione totale, delle derrate agricole grezze, dei semilavorati e degli alimenti finiti nel corso della loro vita
commerciale, con scarti ingenti soprattutto per
la proliferazione di muffe anche tossigene. Fra
gli additivi antimicrobici, infatti, sono di primaria importanza gli antimuffa. L’ applicazione
dell’ igiene è la prima via capace di evitare perdite
enormi di alimenti a seguito di attacchi microbici indesiderati. Tuttavia, con le odierne esigenze
di grandi produzioni, trasporto a grandi distanze
e confezionamenti vari, la sola cura delle norme
igieniche può non essere sufficiente e dovrà essere integrata dal ricorso a particolari sostanze.
Queste devono possedere requisiti tali da bloccare ogni attività indesiderata dei microrganismi,
senza intaccare il valore biologico dell’ alimento
né provocare rischi di tossicità. Si tratta di composti, come già detto, ritenuti innocui o accettati
in base alla relazione rischio/beneficio. Alcuni
casi importanti di loro impiego sono la preservazione del pane affettato dal rischio di muffe, la
stabilizzazione del vino dolce contro fermentazioni indesiderate, la protezione da micromiceti di formaggi freschi e fusi, tortellini, ravioli o
altri prodotti similari. È consentito l’ impiego di
tali sostanze anche per la salvaguardia di bevande che non sono state stabilizzate mediante trattamento fisico (caldo o freddo), così pure nella
panificazione. Si tratta di acidi organici, come
acido acetico, benzoico, propionico e sorbico
Figura 1.13 Formazione dell’allile isotiocianato
N
C6H11O5
S
O
C
CH2
Sinigrina
CH
SO3K
CH2
emulsina
tioglucosidasi
Capitolo 1
C6H12O6 + KHSO4 + CH2
Glucosio
CHCH2CNS
Allile isotiocianato
65
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
(Figura 1.14) e di taluni loro sali ed esteri, aggiunti all’ impasto al fine di evitarne il collasso. In
particolare l’ acido sorbico, molto efficace contro
le muffe grazie a l’ inibizione di numerosi enzimi
del metabolismo intermedio, ai normali livelli di
impiego (fino allo 0,3%), non presenta problemi
di tossicità. Infatti, dai dati sperimentali raccolti
dal Comitato per gli Additivi del CNERNA (Centre National de Coordination des Etudes et Recherches sur la Nutrition et l’ Alimentation) francese,
non sono mai stati evidenziati nell’ alimento metaboliti sospetti sul piano tossicologico. Gli studi condotti negli animali da esperimento hanno
rilevato una bassa tossicità acuta dell’ acido sorbico e dei suoi sali. Inoltre, l’ esame accurato dei
dati ottenuti durante le prove a lungo termine,
condotte dal suddetto Comitato, non si è evidenziata potenzialità cancerogena. Alcuni antimuffa
sono antibiotici e vengono usati per la massa o
per la superficie. Per il trattamento superficiale
dei formaggi si usa la pimaricina (natamicina)
(Figura 1.14); per la massa di formaggi, conserve
vegetali e creme per pasticceria, la nisina (Figura
1.14). Quest’ ultima, una batteriocina peptidica
policationica, è costituita da 24 aminoacidi disposti secondo una catena caratterizzata da alcune piccole strutture cicliche formate da ponti
disolfuro. Negli anni Trenta del secolo scorso si
scoprì che è prodotta dalla fermentazione di Lactococcus lactis, presente normalmente nel latte, e
che inibisce i clostridi. Fungistatici di superficie
vengono usati su frutta e verdura nei trattamenti
post raccolta, come la CO2 (E 290), il tiabendazolo, fungicida azotorganico sistemico (Figura
1.14), utilizzato anche nei campi, e il difenile,
specifico per gli agrumi, che può rappresentare
un problema per la salute qualora si ingerisca la
scorza (Tabelle 1.11 e 1.12). Fra gli antimicrobici i salicilati e i borati, tutti largamente usati in
passato, sono stati esclusi dalle liste positive per
la loro tossicità. L’ acido salicilico, come è ben
noto, induce ulcera gastrica; l’ acido borico, il
borace e i borati causano nausea, vomito, insonnia, cefalea, alopecia, disidratazione della pelle,
eruzioni cutanee, albuminuria, miocardiopatie e
convulsioni. Inoltre, interferiscono sulla biosintesi dell’ ATP nella fosforilazione ossidativa, perché l’ acido borico compete con l’ acido fosforico.
L’ acido borico (E 284) e il tetraborato di sodio
(E 285) sono, comunque, ammessi come conservanti antimicrobici nelle uova di caviale fino a
4g/kg espressi come H3BO3.
Tabella 1.11 Alcuni esempi di antimicrobici e tossicità relativa
Codice
E 210
E 214
E 220
E 230
E 235
E 236
E 240
Denominazione
chimica
Eventuale
tossicità
Sostanza tossica con DGA
Acido benzoico
bassa (5 mg per
kg p.c.)
Etile p-ossibenzoato Come sopra
Abbastanza
tossica interferisce con il
Anidride
metabolismo
solforosa
aminoacidico
e inattiva la
vit.B1
Molto tossico
con DGA molDifenile
to bassa (0,005
mg per kg p.c.)
Pimaricina
Tossico
Acido formico
Tossico
Aldeide formica
Tossica e
cancerogena
Acido benzoico e benzoati sono ottimi antimicrobici ma solo quando l’alimento ha valori di
pH decisamente bassi (massima efficacia a pH tra
2,5 e 4,0). Quanto più il pH dell’alimento si sposta
verso valori di acidità, tanto più aumenta la quota
di acido benzoico indissociato (più efficace come
antimicrobico). È stato, però, constatato che salmonella, E. coli e L. monocytogenes stanno diventando
resistenti agli stress acidi. Nel 2000 l’OMS ha avanzato qualche dubbio sulla innocuità del benzoato
di sodio. Un recente studio clinico, svolto in Australia, ha evidenziato disturbi da deficit di attenzione (Capitolo 3) in bambini di età compresa fra
i tre e i nove anni, che non avevano presentato la
66
Additivi chimici volontari
sindrome da iperattività in precedenza, in seguito a
somministrazione di alimenti contenenti coloranti
e benzoato di sodio. Considerata la potenziale importanza di questi risultati, l’EFSA ha recentemente
dato parere favorevole alla realizzazione di ulteriori
ricerche.
O
OH
O
HO
Capitolo 1
O
CH3
COOH
OH
CH3
O
NH2
O OH
Tabella 1.12 Sostanze con effetto conservativo secondario impiegate per altri scopi
Pimaricina
OH
Codice Dosi massime DenominazioEventuale
consentite
ne chimica
tossicità
E 249
150 mg/kg Potassio nitrito Può concorrere a generare
nitrosamine
cancerogenicità
E 252
250 mg/kg Potassio nitrato Come sopra
E 270
Acido lattico
-E 290
Anidride car-bonica
E 234
Nisina
Antibiotico
Il Parlamento Europeo nel 2005 ha indicato gli alimenti da trattare e definito le quantità
massime di nisina e di pimaricina da aggiungere. L’ uso di E 234 (che può essere presente anche
naturalmente a seguito di processi fermentativi) è permesso nei budini di semolino, tapioca
e prodotti affini fino a 3 mg/kg, nel formaggio
stagionato e fuso 12,5 mg/kg, nel clotted cream
e nel mascarpone 10 mg/kg. La natamicina, E
235, limitatamente al trattamento superficiale di
formaggio duro, semiduro e semimolle, insaccati
essiccati o stagionati, può essere aggiunta nella
quantità di 1 mg/dm2 di superficie fino a un massimo di 5 mm di profondità.
Figura 1.14 Formule di struttura della nisina, acido
sorbico, tiabendazolo e pimaricina
1.10 Additivi contro gli irrancidimenti e gli imbrunimenti
Irrancidimenti e imbrunimenti possono alterare
alimenti solidi e bevande, fino a renderli incommestibili. Queste alterazioni possono avere origine chimico-fisica (ossigeno, luce, temperatura,
tracce metalliche), oppure enzimatica o da diversi fattori concomitanti. Gli oli e i grassi, specialmente vegetali, contengono sostanze accessorie
capaci di proteggere a lungo l’ olio vegetale dalla
rancidità, è il caso dell’ olio d’ oliva che si conserva a lungo senza bisogno di stabilizzanti chimici,
del resto non consentiti. Altri oli e grassi dal colore, sapore, oppure odore anomalo, devono essere
raffinati mediante processi che comportano neutralizzazione, decolorazione e/o deodorazione
sottraendo all’ olio o al grasso i loro stabilizzanti
Nisina
Acido sorbico
H
S
N
N
Tiabendazolo
N
67
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
naturali. La conservabilità richiede, conseguentemente, una protezione con additivi (tocoferoli,
lecitine, polifenoli, gossipolo e squalene). Per evitare o, per lo meno, contrastare il più possibile la
rancidità e l’ imbrunimento è sempre necessario
osservare scrupolose norme igieniche, effettuare
la lavorazione senza lunghe soste della materia
prima raccolta ed evitare l’ esposizione alla luce
e alle alte temperature. L’ imbrunimento chimico
(reazione di Maillard) si previene controllando
il pH e utilizzando apparecchiature di acciaio
inox oltre che operando, per quanto possibile, in
assenza di luce e di aria. Si preserva l’ alimento
dall’ imbrunimento enzimatico, invece, mediante
l’ aggiunta di antiossidanti come l’ acido ascorbico ma, soprattutto, con l’ inattivazione degli enzimi responsabili (fenolasi, laccasi e polifenolossidasi in genere), mediante il calore in presenza
o meno di agenti riducenti. Fra questi ultimi la
SO2 risulta essere la più efficace, in quanto inibisce le polifenolossidasi, riduce i chinoni già
formatisi e abbassa il pH (2,5-2,7). Tale abbassamento fa cessare l’ attività enzimatica in modo
irreversibile: infatti, non riprende, anche se successivamente il pH sale. La sola aggiunta di acido
ascorbico, invece, pur esercitando anche azione
antiossidante, passando ad acido deidroascorbico, inibisce solo temporaneamente, ed entro certi
limiti, le polifenolossidasi. La Figura 1.15 mostra
la conversione dell’ acido ascorbico dalla forma
ridotta a quella ossidata.
norme igieniche e dall’ aggiunta eventuale di
antimicrobici, primo fra tutti l’ acido sorbico
(GRAS, DGA: 25 mg/kg di p.c.). Quest’ ultimo
rappresenta anche un’ ottima alternativa
all’ eccessivo uso di nitrati: infatti, almeno in
parte, li può sostituire. È usato principalmente il
sorbato di calcio. La rancidità chetonica, dovuta
all’ azione di microrganismi come muffe, batteri e
lieviti, può essere prevenuta con antimicrobici e
con l’ igiene più scrupolosa ma, trattandosi anche
di una degradazione ossidativa, è utile l’ aggiunta
di antiossidanti.
L’ irrancidimento ossidativo, che interessa
soprattutto gli acidi grassi insaturi, è il risultato
dell’ assorbimento di O2 ed è favorito dalla luce,
dalla temperatura elevata e da tracce metalliche.
Questa degradazione consiste nella formazione
di radicali liberi, di perossidi e di composti volatili responsabili dell’ odore di rancido. I criteri
di prevenzione sono rappresentati, senza dubbio,
dallo standard qualitativo della materia prima
ma anche dalla protezione dagli agenti che favoriscono l’ ossidazione e, soprattutto, dall’ uso
di antiossidanti che siano in grado di bloccare
le reazioni radicaliche. Gli antiossidanti vengono distinti in primari, capaci di fissare l’ O2 ossidandosi al posto dei componenti dell’ alimento,
e sinergisti, che esaltano l’ azione degli antiossidanti primari perché li riducono rendendoli di
nuovo idonei a reagire. I sinergisti sono denominati anche antiossidanti secondari: sono costituti da acidi largamente presenti negli alimenti
e non presentano problemi di tossicità (acido
tartarico, citrico, sorbico e lattico). Non di rado,
antiossidanti primari fungono da secondari o da
demetallizzanti e anche i sinergisti possono legare i metalli perdendo la loro attività primaria.
Fra gli antiossidanti primari abbiamo i gallati, il
butilidrossianisolo (BHA) e il butilidrossitoluolo
(BHT), tocoferoli e acido ascorbico. Nella Figura
1.16 sono rappresentate le diverse modificazioni ossidative e radicaliche a carico dell’ acido Lascorbico, mentre la Figura 1.17 mostra un probabile meccanismo d’ azione del BHT sui radicali
perossidici.
Figura 1.15 Conversione dell’acido ascorbico a deidro ascorbico
Ox
Rid
Acido L-ascorbico
Acido deidro L-ascorbico
L’ irrancidimento idrolitico o inacidimento
delle sostanze grasse, dovuto principalmente
all’ azione delle lipasi, non può essere prevenuto
da antiossidanti ma dall’ applicazione di perfette
68
Additivi chimici volontari
O
O
R
O
O
R
-
.
-
+H
+e
-
OH
HO
O
O
O
-e-
-H+
-
OH
R -
-e -H+
-
O
O
R
R
+
+e +H
OH
O
anione
ascorbato
O
O
O
O
R
O
O
Capitolo 1
Figura 1.16 Modificazioni
ossidative e radicaliche a
carico dell’acido L-ascorbico
radicale
ascorbile
-e+eO-
HO
HO
.
O
Figura 1.17 Blocco della cascata radicalica da parte
del BHT
sul BHT hanno portato a risultati contrastanti,
evidenziando in alcuni casi funzione protettiva
da tossici, in altri sinergismo con sostanze tossiche. L’ assunzione di 250 mg/kg di p.c. di BHT ha
prodotto carcinoma epatocellulare nei topi, con
incidenza maggiore sui maschi. Sembrerebbe
che il BHA e il BHT abbiano una funzione promotrice nei confronti del cancro. Sono, tuttavia,
necessari studi dose-risposta per valutare il rischio sull’ uomo.
Il Parlamento Europeo il 12/5/2005, con un
emendamento [(emendamento 10 allegato I,
PUNTO 3, lettera C bis) (nuova) allegato III,
parte D (direttiva 95/2/CE)], ha incluso il butil-idrochinone terziario (E 319 TBHQ) come
nuovo antiossidante per l’ impiego in oli, grassi
e alimenti a un livello massimo di 200 mg/kg, a
seguito del parere positivo espresso dall’ AESA il
12 luglio 2004. Il gruppo di esperti ritiene che il
cane costituisca la specie più sensibile e ha fissato
un’ ADI di 0-0,7 mg/kg di p.c. in base a un livello
privo di effetti avversi osservati (NOAEL) di 72
mg/kg di p.c./giorno per il cane, applicando un
fattore di sicurezza pari a 100. Da ultimo il regolamentato in G.U.I. del 23/04/2008 ha recepito le direttive n. 2006/128/CE e 2006/129/CE. Il
TBHQ non mostra alcuno scolorimento quando
è usato in presenza di ferro e non produce alcun
odore o sapore discernibile quando è aggiunto a
vari oli, grassi e alimenti. Ha una buona solubilità in alimenti, grassi e oli e può essere combinato
con altri antiossidanti esistenti quali il BHA e il
BHT per produrre combinazioni a elevato effetto
CH3
.
C(CH3)3
(H3C)3C
OH
+
R-OO
+
R-OOH
CH3
.
(H3C)3C
C(CH3)3
O
(fase di intervento dell’antiossidante nella reazione a catena)
CH3
.
(H3C)3C
C(CH3)3
O
.
+
H3C
R-OO
OOR
(H3C)3C
C(CH3)3
O
Il BHA è vietato in molti Paesi e in alimenti
per bambini, data la sospetta cancerogenicità a
carico del fegato ad alte dosi. Ricerche condotte sul ratto hanno evidenziato la formazione di
idrossi radicali, che non possono essere detossificati se il prodotto è assunto in dosi elevate. Studi
69
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
antiossidante. Esso può essere usato per stabilizzare gli oli, i grassi e gli alimenti contro il deterioramento ossidativo, ritardando lo sviluppo di
rancidità nei prodotti e prolungandone il periodo di conservazione.
Anche le lecitine, fosfolipidi estratti prevalentemente dalla soia, hanno proprietà antiossidanti
dovute alla presenza di legami insaturi. Antiossidanti, sinergisti e sequestranti di metalli (chelanti) hanno anche un’ azione molto efficace contro i processi di imbrunimento. Un chelante per
antonomasia è l’ EDTA (acido etilendiamminotetracetico) utilizzato anche clinicamente in casi
di intossicazione da metalli tossici. Una formula
antiossidante efficiente dovrebbe comprendere
due antiossidanti primari, un sinergista acido, un
chelante per tracce metalliche e un veicolo per
disperdere i principi suddetti (Figura 1.18). Gli
antiossidanti sono attivi a concentrazioni molto
basse e taluni conservano l’ attività anche dopo
che il grasso in cui sono stati aggiunti è stato cotto. Essi sono numerati a partire da E 300, sigla
dell’ acido L-ascorbico. In Tabella 1.13 ne sono
indicati anche taluni che presentano qualche riserva sulla innocuità.
Tabella 1.13 Alcuni antiossidanti, dosi massime consentite e relativa tossicità
Codice
Denominazione Dosi massime
chimica
consentite
E 300
Acido
L-ascorbico
E 307
a tocoferolo di
sintesi
E 310-313 Gallati
0,1% in
chewing-gum
0,003% in
fiocchi di
patata
0,01% in
grassi e oli
(esclusi quelli
di oliva) ed
in preparati a
base di fiocchi di patata
E 320 Butil 0,1% in
Sospetto
idrossi ani- chewing-gum
Complicaziosolo E 321
ni renali gravi
Butil idrossi toluolo
0,003% in farine e fiocchi di
patata
0,03% in patate
fritte
E 330
Acido citrico
Eventuale
tossicità
Sospetto
sterilità (rilevata su ratti
e cavie)
Gli additivi, antiossidanti e acidificanti, descritti in questo paragrafo sono registrati soprattutto con i codici tra E 300 ed E 385.
Figura 1.18 Strutture chimiche di un antiossidante
primario, un sinergista e un chelante
Tocoferolo (struttura generale)
1.11 Additivi strutturali
Acido tartarico (E 334)
EDTA
70
Fino a non molti anni fa la maggior parte delle aziende alimentari riteneva che il “controllo
qualità” consistesse unicamente in un controllo
delle caratteristiche chimiche e microbiologiche,
più raramente fisiche. Presto ci si è, invece, accorti di come la consistenza in particolare, e le
caratteristiche reologiche in generale, siano tra i
primi parametri qualitativi che il consumatore è
in grado di percepire e valutare al momento del
consumo di un alimento (Angioloni, A., 2005).
Le proprietà funzionali degli alimenti, infatti, incidono notevolmente a livello del processo pro-
Additivi chimici volontari
duttivo (comportamento meccanico), durante il
magazzinaggio (stabilità fisica) e al momento del
consumo (consistenza, masticabilità, gommosità e adesività). Oggi, consumatori e produttori
considerano la texture, ovvero l’ insieme delle caratteristiche chimico-fisiche relative a quelle proprietà sensoriali che dipendono dalla struttura
degli alimenti, uno dei più importanti parametri
qualitativi principalmente dei prodotti da forno,
ma anche di molti altri. A questo scopo svolgono
un ruolo fondamentale, assieme alle altre analisi tradizionali e non (Bollain, C. et al., 2005) le
prove reologiche (texture analysis: prove di compressione, penetrazione, taglio, estrusione, tensione, frattura e adesività) su alimenti pronti e su
sostanze utilizzate nei processi di trasformazione
dall’ industria alimentare. Infatti, ad esempio, durante la conservazione del pane, una diminuzione della freschezza con un conseguente aumento
nella consistenza della mollica (raffermamento)
causa una perdita dell’ appetibilità del prodotto (Arendt, E.K. et al., 2007). Per queste ragioni abbiamo chiamato “strutturali” gli additivi
che, in qualche modo, sono collegati ai parametri sensoriali dell’ alimento, connessi con la sua
struttura fisica. Addensanti, gelificanti e umettanti, assieme agli emulsionanti, sono, appunto,
additivi che agiscono sulle proprietà funzionali,
sulla compagine e sull’ aspetto dell’ alimento. Essi
sono numerati principalmente a partire da E 400
fino a E 585. Gli additivi strutturali interessano
molti alimenti di largo consumo come formaggi freschi, dessert a base di latte, carne in scatola, preparati per budini, salse, alcuni sciroppi e
molti prodotti dell’ industria dolciaria. Sono tipici additivi che riguardano le proprietà fisiche,
operano modificazioni spesso indispensabili per
realizzare l’ alimento e sono atti ad assicurare
determinate caratteristiche di aspetto e di consistenza. Tutti gli agenti di ispessimento e leganti
possiedono proprietà nel complesso, usando un
termine più ampio, stabilizzante. Il legislatore,
avvertendo la necessità di una precisazione, nel
regolamento del decreto 8 maggio 2006 n. 229
del Ministero della Salute, che adotta il decreto
Capitolo 1
Ministeriale 27 febbraio 1996 n. 109 e le relative
modifiche del decreto 2 novembre 2005, include
la definizione di “stabilizzante” che viene qui di
seguito riportata integralmente. “Gli stabilizzanti
sono sostanze che rendono possibile il mantenimento dello stato fisico-chimico di un prodotto
alimentare; gli stabilizzanti comprendono le sostanze che rendono possibile il mantenimento di
una dispersione omogenea di una o più sostanze
immiscibili in un prodotto alimentare, le sostanze che stabilizzano, trattengono o intensificano
la colorazione esistente di un prodotto alimentare e le sostanze che aumentano la capacità degli
alimenti di formare legami, compresa la formazione di legami tra proteine tali da consentire il
legame tra le particelle per la formazione dell’ alimento ricostituito”.
Sebbene si tratti, nella maggior parte dei casi,
di sostanze estranee all’ alimentazione umana
abituale, questi additivi pongono solo raramente
qualche problema di natura tossicologica e, entro
certi limiti, possono essere assunti senza remora
alcuna. Infatti, molti di questi composti presentano una DGA “senza limiti”. In qualche caso, gli
additivi ad azione fisica vengono usati in modo
improprio, dato che non vi è alcuna necessità
tecnologica di legare acqua, come avviene in certe carni in scatola. Questi composti potrebbero
essere completamente eliminati anche da alcuni
formaggi, ottenuti per fusione di quelli secchi
mal riusciti da un punto di vista “estetico” ma
non degradati o alterati. In altri casi potrebbe impiegarsi molto semplicemente l’ amido. Una direttiva CEE ha definito le sostanze consentite in
questo campo, a seconda della loro funzione, in:
stabilizzanti propriamente detti, emulsionanti,
umettanti, addensanti, gelificanti e intorbidanti.
È bene precisare che queste categorie di additivi strutturali possiedono molteplici proprietà e
vengono impiegati principalmente per altri usi.
Gli stabilizzanti, comunemente intesi, nei gelati,
ad esempio, evitano fenomeni di congelamento
differenziato dell’ acqua, che porterebbe alla formazione di macrocristalli di ghiaccio percepibili
durante la degustazione. Ostacolano il collasso
71
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
della struttura di alimenti liquidi disidratati, evitando il cedimento delle pareti solide dei pori e
dei canali e, quindi, la loro occlusione. Nelle bevande rendono stabili le dispersioni ostacolando
fenomeni di precipitazione e di agglomerazione.
Nelle marmellate impediscono l’aspetto granuloso dovuto alla separazione dei cristalli di zucchero. Il sorbitolo, usato nei gelati come edulcorante,
svolge anche una funzione stabilizzante.
Anche gli emulsionanti (tensioattivi o surfattanti) sono sostanze che esplicano diverse funzioni ma, soprattutto, consentono di ottenere o mantenere la dispersione uniforme di due fasi non
miscibili. Questi ultimi additivi, sebbene agiscano
sulla struttura fisica dell’alimento, tuttavia, devono le loro proprietà peculiari alla struttura chimica, costituita da una porzione idrofoba e una idrofila che, orientandosi opportunamente, abbassano
la tensione interfacciale (superficiale) di un sistema eterogeneo idrolipidico. Sono, quindi, specificatamente tensioattivi, anionici, cationici, anfoteri
o non carichi, in relazione alla struttura chimica
(Figura 1.20), capaci di stabilizzare soluzioni incompatibili fra loro, come olio e acqua, indispensabili, ad esempio, nella maionese e nella margarina. Appartengono anch’essi alla categoria degli
stabilizzanti ma rivestono un’importanza tale
da essere classificati in un gruppo a sé. Esistono
emulsionanti sintetici, cioè estranei alla composizione dell’alimento, quali il cloridrato dell’etilNα-lauroil-L-arginato (LAE®) (Figura 1.21), per
il quale nel 2007 il Gruppo AFC dell’EFSA ha
espresso parere positivo (par. 1.10), e naturali. Fra
gli uni e gli altri ne esistono di accettabili e non.
Tra i primi sono incluse le lecitine (Figura 1.21),
tra i secondi il colesterolo (Figura 1.19) ne è un
esempio eclatante per le note controindicazioni.
Vengono usati come emulsionanti mono- e
digliceridi di acidi grassi e loro esteri, nei quali
la “testa” idrofila (T. id.) della molecola è costituita dagli ossidrili liberi del glicerolo, mentre la
“coda” lipofila (C. lip.) corrisponde alle catene
alifatiche dell’ acido grasso esterificato (Figura
1.20). Fra gli esteri degli acidi grassi, ricordiamo
gli esteri citrici (E 472c), mono- e digliceridi di
acidi grassi esterificati con acido citrico. Esteri
del glicerolo con acido citrico e acidi grassi sono
presenti negli oli e nei grassi alimentari e possono contenere allo stato libero piccole quantità
di glicerolo, acidi grassi, acido citrico e gliceridi.
Figura 1.20 Rappresentazione grafica dei tensioattivi e struttura generale di un mono- e di un digliceride
testa idrofila
coda idrofoba
(T. id.) CH2 OH
CH2 OH
(T. id.)

CHOCOR1
(C. lip.)
CH2 OCOR2
Digliceride
CHOH

(C. lip.) CH2 OCOR
Monogliceride
Figura 1.21 Struttura dell’etil-Nα-lauroil-L-arginato
(LAE®) sale cloridrato e della lecitina
O
CO2C2H5
H
N
NH2
N
H
CH3(CH2)10
NH
HCl
LAE®
Figura 1.19 Struttura del colesterolo
22
21
18
11
19
10
17
23
CH2
O
25
R
27
C
O
CH2
15
O
CH
16
C
O
P
7
6
Lecitina
HO
72
R1
O
O-
8
5
4
13
14
9
1
2
3
12
20
O
26
24
O
+
CH2CH2N(CH3)3
Additivi chimici volontari
Gli emulsionanti, partendo dalla semplice
stabilizzazione di emulsioni, quali maionese,
gelati e creme, hanno un larghissimo impiego.
Sono addizionati comunemente di emulsionante cioccolato, margarina, polvere di latte, dolci
e confetture. È noto che si può, spesso, ottenere
una buona e stabile emulsione, semplicemente
con un’ adeguata omogeneizzazione e col giusto quantitativo di uova. Infatti, l’ uovo, oltre al
lisozima (E 1105) dell’ albume che agisce da antimicrobico, contiene anche emulsionanti naturali, come albumine, colesterolo e lecitina, di
cui è ricco il tuorlo, e che consentono anche di
evitare variazioni di umidità. Le lecitine sono gli
emulsionanti per eccellenza, essendo fosfolipidi
(fosfatidilcoline) sono molecole anfipatiche nelle quali la testa polare è rappresentata dall’ acido
fosforico esterificato e dall’ azoto quaternario, la
coda apolare dagli acidi grassi capaci, rispettivamente, di formare legami idrofili e idrofobici
(Figura 1.21). Esse, oltre a stabilizzare le emulsioni, rendono i prodotti in polvere più bagnabili
e, quindi, più facilmente ricostituibili al momento del consumo; concorrono alla stabilità di certe
strutture limitando migrazione di componenti,
formazione di grumi e precipitazioni. Le lecitine
sono impiegate anche come integratori dietetici
perché favoriscono la rimozione del colesterolo
dalle arterie, che avviene per esterificazione con
uno degli acidi grassi della molecola. Inoltre,
queste molecole prevengono la steatosi epatica
e innalzano il tasso di colina e acetilcolina nel
sangue e nel cervello determinando un aumento
dell’ apprendimento e della memoria.
A proposito di lecitina si devono aggiungere
due considerazioni. La prima riguarda specificatamente la colina, uno dei prodotti di idrolisi, che
può rappresentare un substrato attivo nei confronti di eventuali ioni nitrito presenti nella dieta, con formazione di una nitrosamina ad attività
cancerogena (Capitolo 2). La seconda si riferisce
propriamente alla fosfatidilcolina che potrebbe
esercitare l’ azione emulsionante all’ interno dei
globuli rossi con conseguente effetto emolitico.
L’ intensità del processo, tuttavia, non sarebbe
Capitolo 1
rilevante dal momento che le lecitine vengono
idrolizzate nel tubo digerente e, di conseguenza,
la loro concentrazione nel sangue è trascurabile.
Gli umettanti sono sostanze capaci di garantire
l’assunzione e/o la cessione di umidità. Essi controllano lo sviluppo microbico attraverso più meccanismi: come la diminuzione della componente
idrica disponibile, mediante l’abbassamento del coefficiente di attività dell’acqua del sistema e un’azione specifica antimicrobica. Gli umettanti hanno
una grande influenza sulla stabilità degli alimenti
detti a “umidità intermedia” (Intermediate Moisture
Foods-IMF). Nell’accezione comune con tale denominazione si indicano quei prodotti tradizionali o
di nuova concezione che, pur avendo un contenuto
in acqua relativamente alto e pur non avendo subito un trattamento sterilizzante, risultano stabili per
lunghi periodi di tempo anche se conservati a temperatura ambiente. Attualmente, gli IMF più diffusi
sui nostri mercati appartengono a diverse categorie di alimenti: dai formaggi tipo grana ad alcuni
prodotti della carne e della pesca. In questo caso
l’abbassamento dell’aw è dovuto in larga parte alla
presenza di grassi e di sali. Nei derivati della frutta e
nei prodotti da forno e dolciari, l’agente umettante
è il saccarosio. Tra gli IMF di nuova generazione,
anche se non mancano tentativi nel settore degli
insaccati e dei formaggi, lo sviluppo più ampio si
è avuto nel campo dei prodotti dietetici e dolciari.
Questi alimenti dovrebbero possedere i requisiti di
una conservazione “ideale” ma, dato che l’aw non
è sufficientemente basso da garantirne la stabilità,
nella maggioranza dei casi è necessario associare agli umettanti, in grado di legare l’acqua, altri
conservanti (antimicrobici, antiossidanti e inibitori d’imbrunimento). Fra gli addensanti che incrementano la viscosità dell’alimento vi sono anche i
polifosfati, che sono, altresì, sequestranti, antiossidanti secondari e acidulanti. A essi si deve guardare
con una certa cautela, in quanto presentano aspetti
antinutrizionali, infatti, essendo chelanti di metalli,
possono legare il calcio con conseguente calo della
calcemia e predisposizione all’osteoporosi. Per tutti
gli usi suddetti, troviamo anche gli amidi naturali o
nativi con una DGA “senza limiti” e, purché usati
73
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
sempre secondo buona pratica, sono ammessi numerosi amidi alimentari modificati. Sono considerati amidi e fecole modificati quelli trasformati in
derivati mediante processi chimici, o sottoposti a
trattamenti fisici, o enzimatici che, mediante idrolisi parziale, offrono prodotti più solubili in acqua.
In generale, gli amidi modificati possiedono caratteristiche leganti e addensanti nettamente esaltate
rispetto all’amido e alla fecola comuni. Per alcuni
di questi derivati, però, i tossicologi hanno avanzato dubbi sull’innocuità dei loro derivati metabolici.
Questi additivi sono indicati con un numero progressivo da 1 a 7 quando hanno la stessa destinazione degli amidi nativi, da 11 a 17 gli altri (Tabella
1.14). Vengono annoverati tra gli amidi modificati
anche amilosio, amilopectina e destrine.
17 Amido
acetilato
pH finale
4,8-7,5
Casi e dosi massime
d’impiego
Trattamento con
idrossido
dio sodio o
di potassio:
1% massimo su peso
secco
5 Amido im- Trattamenbianchito
to con permanganato
di potassio:
0,2% massimo
11 Fosfato di Reticoladiamido
zione mediante esterificazione
a mezzo di
trimetafosfato di
sodio
Caratteristiche e criteri di purezza
Denominazione
Tecnica di produzione
e limitazioni
Numero d’ordine
Amido
trattato in
mezzo alcalino
Stessi
impieghi
degli amidi
nativi
Manganese idem
residuo: 50
ppm massimo
Fosforo di
sostituzione: 0,04 %
per derivati
da amido
di cereali0,14% per
derivati da
fecola di
patate
Gruppi
acetitici:
2,5% massimo
idem
Fra gli additivi con DGA “senza limiti” troviamo i gelificanti che comprendono molti prodotti naturali o natural-identici come agar-agar,
pectine, acido alginico, costituito da una miscela di acidi poliuronici, e i suoi sali. Vi fanno
parte anche i polisaccaridi algali, cosi detti perché estratti dalle alghe, che possiedono gruppi
COO- salificabili, la gomma arabica, la gomma
adragante, la cellulosa e derivati. Altre miscele di
polisaccaridi, dette carragenine, sono polimeri
anionici portatori di gruppi SO4-- che, legandosi
alle proteine alimentari portatrici di cariche elettriche positive, aumentano la viscosità dell’ alimento. Fra queste sostanze è inclusa la gelatina
ottenuta per idrolisi parziale dei tessuti connettivi di animali. Durante la cottura, infatti, collagene ed elastina subiscono modificazioni: il primo
si trasforma in gelatina, il secondo assume una
consistenza gommosa e dura resistente ai succhi
digestivi.
Con la direttiva 2003/52/CE è stato sospeso il
commercio delle coppette di gelatina contenenti
l’ additivo alimentare E 425 konjak e anche il suo
impiego nei dolciumi a base di sostanze gelatinose. La Commissione Europea, in seguito al parere
dell’ EFSA del 13 luglio 2004, ha vietato l’ immissione sul mercato e l’ importazione delle coppette
di gelatina contenenti additivi alimentari gelificanti derivati da alghe marine e talune gomme,
a causa di rischio di soffocamento. La suddetta
direttiva propone il bando delle sostanze da E
400 a E 407, E 407a, E 410, da E 412 a E 415,
E 417 ed E 418, alla luce del potenziale pericolo
che rappresentano quando sono impiegate nella
preparazione di tali coppette. Fra queste sostanze
figurano diversi additivi strutturali, legalmente
commercializzati e che ottemperano ai requisiti
di sicurezza previsti dall’ UE per la fabbricazione
dei prodotti alimentari, come la farina di semi di
Tabella 1.14 Esempi di amidi modificati consentiti in
Italia (Cerutti G., 1993, semplificato)
4
Esterificazione
mediante
acetato di
vinile: 7,5%
massimo
Creme per
pasticceria,
budini,
salse emulsionate e
maionese,
liofilizzati
di succhi di
frutta, crema di latte
e caffè
74
Additivi chimici volontari
Capitolo 1
carruba (E 410), la gomma di xanthan o xantano
(E 415) e la gomma di gellano (E 418). La gomma di xantano (Gazzetta Ufficiale 23/04/2008) è
un polisaccaride a elevato peso molecolare, solubile in acqua e insolubile in etanolo, ottenuto
per fermentazione in coltura pura di un idrato
di carbonio con ceppi naturali di Xanthomonas
campestris. Essa contiene, quali principali esosi,
il D-glucosio e il D-mannosio, nonché gli acidi
D-glucuronico e piruvico e viene preparata sotto
forma di sali di sodio, potassio o di calcio. Anche
la gomma di gellano, prodotta da Pseudomonas
elodea per fermentazione di una coltura pura di
un carboidrato, è un polisaccaride ad alto peso
molecolare, solubile in acqua e insolubile in etanolo e prevalentemente costituito da ramnosio,
acido glucuronico e glucosio.
I produttori hanno contestato l’eventuale bando di tali sostanze e hanno proposto, in alternativa, di vietare i prodotti pericolosi, piuttosto che
le sostanze in essi contenute. Secondo il Comitato
Scientifico dell’EFSA, relativamente agli additivi
alimentari responsabili della formazione di gel, è
da individuarsi principalmente un pericolo fisico
nella forma, nelle dimensioni e nel modo di ingerire i prodotti, benché il rischio sembri legato
anche alle proprietà chimiche. Per poter cambiare
tale approccio, è necessaria una revisione del regolamento (CE) n. 178/2002 che stabilisce i principi
e i requisiti generali della legislazione alimentare.
Nella Tabella 1.15 sono riportati alcuni additivi che agiscono sull’ aspetto dell’ alimento e le
controindicazioni correlate al loro impiego.
È bene ricordare che, sebbene nell’ aprile 2003
il SCF abbia stabilito che l’ utilizzo dell’ emicellulosa di soia nei prodotti alimentari è accettabile,
esistono, tuttavia, riserve circa l’ uso di questa sostanza a causa del suo potenziale allergico. Alla
luce dei possibili rischi allergici, i consumatori dovrebbero essere informati che il prodotto,
venduto confezionato e provvisto di etichetta,
contiene un derivato della soia. I produttori sono
già obbligati a indicare in etichetta la presenza di
derivati della soia, secondo le disposizioni della
direttiva 2003/89/CE.
Spesso, inoltre, per la preparazione di bevande analcoliche, quali aranciata e limonata, purtroppo si fa ricorso agli additivi intorbidanti, un
tempo usati spesso fraudolentemente. Infatti, si
preparavano succhi “sintetici” di agrumi, realizzati con zucchero, acido citrico, aminoacidi,
vitamina C e coloranti, con l’ aggiunta di un intorbidante per dare al consumatore la sensazione
di genuinità. A tale scopo sono stati proposti, e
spesso utilizzati, composti di varia origine e composizione, non di rado in assenza di un’ informazione tossicologica soddisfacente, tanto più necessaria per l’ eventuale destinazione all’ infanzia
di tali bevande. I più noti intorbidanti sono oli
essenziali di arancia, limone e mandarino, emulsionanti veri e propri, come i mono- e digliceridi,
esteri del saccarosio, emulsioni di oli animali, vegetali e minerali, resine e materiali resinosi.
Tabella 1.15 Additivi strutturali e relativa tossicità
Esiste ancora un numero elevatissimo di molecole che vengono additivate agli alimenti perché
possiedono requisiti specifici e svolgono particolari funzioni. Essi possono essere ricondotti a
una generica categoria di “altri additivi”. Appartengono a questa categoria gli agenti di rivestimento (compresi soprattutto tra E 900 ed E 948),
destinati a rivestire superficialmente l’ alimento,
come le cere (E 901; E 902; E 903), usate per
agrumi, confetti e cioccolato, e la paraffina solida
per formaggi, insaccati e bottarga. La paraffina,
Codice
E 322
E 401
E 450
E 450
Denominazione
chimica
Lecitina
Alginato di sodio
Pirofosfato disodico
Polifosfati di
sodio
1.12 Altri additivi
Eventuale
tossicità
--Osservata ipocalcemia,
lesioni renali dovute a
massiccia assunzione.
Accumulo di fosfati nei
reni
Come sopra
75
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
miscela di idrocarburi alifatici saturi, fu sospettata di contenere idrocarburi policiclici aromatici cancerogeni: infatti, essendo un derivato del
petrolio, se non è opportunamente raffinata può
contenere sostanze pericolose come benzene, toluene, zolfo, dietilftalato, formaldeide. L’ UE, per
questa ragione, ha stabilito che la paraffina autorizzata per gli alimenti e, perciò stesso, denominata “alimentare”, sia pura al 100%. Così raffinata, è stata sottoposta a rigorose sperimentazioni
che hanno dimostrato l’ infondatezza dei sospetti. L’ olio di vaselina è utilizzato per uva secca e
riso, la gomma lacca per agrumi e mele, la gelatina bianca per confetti, cioccolato e caramelle
senza incarto. Attualmente vengono preparate
anche miscele di polisaccaridi, cere e proteine
con lipidi incorporati, e usate per rivestimento
di frutta essiccata intera o per pezzi e prodotti di
pasticceria.
La farina appena macinata non è adatta alla
panificazione, perché l’ impasto non lievita bene
e il pane esce dal forno piatto. Ciò è dovuto al fatto che la farina non ha “riposato” il tempo necessario a “maturare” e il suo glutine non è capace
di formare un impasto giustamente elastico e abbastanza tenace per trattenere i gas della fermentazione panaria. Dopo una giusta maturazione
naturale, che richiede qualche mese, la farina
appare del tutto diversa e schiarita perché l’ aria e
gli enzimi hanno ossidato i caroteni. La maturazione naturale richiede tempi troppo lunghi con
rischio d’ infestazione da parte di microrganismi
e parassiti. Lo stesso risultato, tuttavia, si ottiene
artificialmente aggiungendo alla farina composti
ossidanti (acido deidroascorbico o enzimi, come
le lipossidasi), cioè particolari additivi, detti maturanti o miglioranti. Successivamente, con l’ aggiunta di acqua l’ impasto forma una massa plastica, elastica e tenace, producendo un pane più
facilmente masticabile e che si imbibisce meglio
nei succhi digestivi favorendone l’ assimilazione.
Questa trasformazione consiste nell’ ossidazione
dei sulfidrili (-SH) delle proteine del frumento
(gliadine e glutenine) in ponti disolfuro (-S-S-).
I legami a ponte trasformano le molecole linea-
ri in un fitto reticolo (glutine) atto a trattenere,
grazie anche ai legami a idrogeno, la CO2 che si
sviluppa durante il processo fermentativo. Si fa
presente che recentemente è stato realizzato un
migliorante per impasti di pane surgelati (-18
°C) e refrigerati (da 0 a -4 °C), denominato F-99
e composto da farina di mais e di soia, fibra alimentare, emulsionante, amilasi e semi-cellulasi.
Questo prodotto è in grado di stabilizzare il glutine dell’ impasto scongelato e di migliorarne la
fermentazione, di mantenere una buona espansione in forno anche con lunghi tempi di conservazione. Inoltre, protegge l’ attività del lievito
e fornisce dimensioni, sapore e colore migliori al
prodotto finito.
Fra gli altri additivi vi sono anche quelli addizionati ai prodotti da forno, come alcune sostanze capaci di impedire il collasso degli impasti, altre destinate a rallentare il raffermamento e altre
ancora ad azione antimuffa per prodotti confezionati non secchi. Il collasso, la così detta “seduta” dell’ impasto, è causato dal fatto che il lievito, essendo termolabile, non si può sterilizzare,
perciò può essere contaminato da microrganismi
che deprimono gli effetti della maturazione con
la distruzione dei ponti di solfuro. Gli additivi
antiraffermo, invece, sono sostanze che servono a prolungare la vita del pane oltre le poche
ore e hanno azione emulsionante e umettante. A
protezione del prodotto finito, infine, è permesso
l’ uso di alcuni acidi organici e loro sali.
L’ acido fosforico (E 338) è un componente
delle bibite “tipo cola” nelle quali viene usato
come acidificante. Gli acidificanti sono sostanze
che aumentano l’ acidità di un prodotto e/o conferiscono a esso un sapore aspro, mentre i regolatori del pH, generalmente intesi, sono sostanze che modificano o controllano, modulandola,
l’ acidità o l’ alcalinità di un alimento.
Composti antiagglomeranti, come carbonato
di Ca e di Mg (E 504) o biossido idrato di Si (E
551), possono essere aggiunte al sale da cucina;
l’ alcol etilico è permesso come antimuffa nel
pane in cassetta, purché non precedentemente
trattato con acido sorbico o propionico. Solfato
76
Additivi chimici volontari
e gluconato ferroso (E 579) sono usati nelle olive
in salamoia; il cloruro di calcio (E 509) negli ortaggi sottaceto e sott’ olio.
A seguito del parere positivo del Comitato
scientifico per l’alimentazione umana, si propone
di includere nell’allegato IV della direttiva 95/2/
CE l’ottenilsuccinato di amido e alluminio (SAOS)
come antiagglomerante nei preparati vitaminici e
nutritivi utilizzati nei prodotti alimentari (Tabella
1.16). Il SAOS, un amido esterificato con anidride
ottenilsuccinica e trattato con solfato di alluminio,
è stato definitivamente regolamentato in Italia, il 4
marzo 2008, dal decreto del Ministero della Salute
emanato in recepimento delle direttive n. 2006/128/
CE e 2006/129/CE e indicati gli impieghi.
Tabella 1.17 Emendamento 11, allegato I, punto 4,
lettera c bis) (nuova) allegato IV
(c bis) Sono aggiunte le seguenti voci:
E
1204
Pullulan
Integratori alimen- quanto basta
tari, quali definiti nella Direttiva
2002/46/CE, sotto
forma di capsule e
compresse
E
1204
Pullulan
Piccole caramelle quanto basta
per rinfrescare l’alito sotto forma di
“cartine”
Da quanto esposto si evince che esiste un’ ampissima gamma di sostanze nutritive e altri ingredienti che possono essere utilizzati nella preparazione degli alimenti: in particolare, ma non
in via esclusiva, vitamine, minerali, microelementi, aminoacidi, acidi grassi essenziali, fibre,
varie piante ed estratti di erbe. La loro aggiunta
agli alimenti è disciplinata negli Stati membri
da differenti norme nazionali che ostacolano la
libera circolazione di tali prodotti e instaurano
condizioni di concorrenza diseguali, con dirette ripercussioni sul funzionamento del mercato
interno. È stato, pertanto, necessario adottare
norme comunitarie che armonizzino le disposizioni nazionali relative all’ aggiunta di vitamine e
di minerali e di talune altre sostanze agli alimenti. A tal proposito giova ricordare il regolamento
(CE) n. 1925/2006, inteso a disciplinare l’ aggiunta di vitamine e minerali agli alimenti, nonché
l’ utilizzazione di talune altre sostanze o ingredienti che contengono molecole diverse dalle
vitamine o dai minerali. Sostanze o ingredienti
che sono aggiunti agli alimenti o utilizzati nella
loro produzione in condizioni tali da comportare
un’ ingestione di quantità ampiamente superiori
a quelle che si possono ragionevolmente ingerire
in condizioni normali di consumo nell’ ambito di
una dieta equilibrata e variata. Oppure, o altresì, sono tali da rappresentare per altri motivi un
rischio potenziale per i consumatori. Tali disposizioni non si applicano agli integratori alimentari. Invece, il regolamento (CE) n. 1170/2009
Tabella 1.16 Emendamento 12 allegato I, punto 4,
lettera c ter) (nuova) Allegato IV (Direttiva 95/2/CE)
(c ter) È inserita la seguente voce:
E
1452
Capitolo 1
Ottenilsuccinato di amido e allu- quanto basta
minio (SAOS)
Preparati vitaminici e nutritivi
utilizzati negli integratori alimentari dietetici
Con parere positivo dell’ EFSA, il 13 luglio
2004 è stato autorizzato l’ impiego del pullulan,
un polisaccaride, come amilosio e cellulosa, negli integratori alimentari sotto forma di capsule
e compresse, nonché nelle “cartine” commestibili aromatizzate e nelle caramelle per rinfrescare
l’ alito, perciò è stato inserito un emendamento
alla direttiva 94/35/CE (Tabella 1.17). Il pullulan,
un glucano lineare, neutro consistente soprattutto in unità di maltotriosio collegate da legami
glicosidici -1,6, è prodotto mediante fermentazione di un amido alimentare idrolizzato utilizzando un ceppo non tossinogeno di Aureobasidium pullulans. Pullulan è usato come ingrediente alimentare da oltre vent’ anni in Giappone. Il
prodotto ha lo status GRAS, ossia generalmente
considerato sicuro negli Stati Uniti per una gamma di gran lunga più ampia di applicazioni, con
assunzioni, quindi, più elevate di quelle della
presente applicazione (EFSA, 2004).
77
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
del 30 novembre 2009, che modifica la direttiva
2002/46/CE, riguarda gli elenchi di vitamine e
minerali e le loro forme, che possono essere aggiunti agli alimenti, compresi gli integratori alimentari.
Tuttavia, è spesso responsabile di un retrogusto
amaro con note metalliche che alcuni consumatori trovano sgradevoli, rendendo necessaria
l’ aggiunta di altri additivi, in qualità di agenti
mascheranti quest’ aspetto geusogeno indesiderato. Inoltre, non è da trascurare il fatto che coloro che soffrono di patologie ai reni o al cuore
possono manifestare problemi da sovraccarico
di potassio. Attualmente un’ ulteriore alternativa
consiste nell’ ottimizzazione della forma cristallina del cloruro di sodio, per poter scegliere quella
che intensifica la percezione di salato permettendo una diminuzione del quantitativo. La ricerca
ha dimostrato, infatti, che la granulometria e la
forma fisica dei cristalli influisce sulla percezione del sapore salato. Una terza alternativa alla
riduzione del sale è rappresentata dagli esaltatori della sapidità, quali glutammati, nucleotidi
(Figura 1.19) ed estratti di lieviti, che agiscono
producendo un aroma più rotondo e duraturo e
attivando i recettori del gusto salato rendendolo
più persistente e compensando, di conseguenza,
la riduzione di sale.
Gli esaltatori della sapidità sono sostanze che
intensificano il sapore, la fragranza o entrambi di
un prodotto alimentare, sollecitando in particolare il recettore del così detto gusto umami. Umami in giapponese significa “saporito”, “delizioso”
o semplicemente “gusto”, e con esso si intende
un complessivo miglioramento dell’ equilibrio e
dell’ impatto sensoriale del cibo. Fu proprio un
ricercatore giapponese che, studiando i componenti del tonno essiccato, si avvide che il nucleotide guanosina 5’ -fosfato, ottenuto dalla degradazione biochimica dell’ RNA fermentato, possedeva le caratteristiche del sapore umami. Nel
1985, dopo che nel 1982 fu istituita in Giappone
la Society of Research on Umami Tast (SRUT),
il gusto umami venne scientificamente riconosciuto come gusto base autonomo e il termine
fu adottato ufficialmente a livello mondiale nel
2002. Aggiunto ai quattro sapori fondamentali
già conosciuti in occidente – salato, acido, dolce
e amaro –, esso rappresenta il quinto sapore. Alcuni ortaggi, come piselli e pomodoro, possiedo-
1.13 Esaltatori di sapidità
Il sale da cucina (NaCl) è l’ additivo alimentare
più antico usato nella cottura e nella trasformazione degli alimenti perché conferisce svariati
vantaggi. Usato come condimento, rende più
gradevoli quelli poco saporiti, come pane e pasta,
e conferisce maggiore sapidità ai sapori naturali; può migliorare la consistenza e la palatabilità
degli alimenti lavorati e può contribuire allo sviluppo del colore. Dal punto di vista tecnologico,
ad esempio, risulta difficile ottenere certi snack
croccanti e saporiti senza l’ aggiunta di sale e
molti alimenti, come salsiccia e formaggi, richiedono sale anche per la sua azione antimicrobica.
Benché il sale sia necessario per le normali funzioni dell’ organismo, i livelli di consumo in Europa superano di molto le esigenze nutrizionali.
Ciò desta preoccupazione per la salute: infatti,
un’ elevata assunzione di sale favorisce la ritenzione idrica, con pericoli di ipertensione e rischio significativo nello sviluppo di malattie cardiache e ictus, tanto che l’ OMS ne raccomanda
un consumo massimo di 6g al giorno per un individuo adulto. La crescente pressione degli enti
governativi e la presa di coscienza da parte dei
consumatori hanno spinto le industrie alimentari a prendere provvedimenti per ridurre questo
ingrediente nei loro prodotti. All’ uopo, si stanno
esaminando sempre più frequenti alternative al
sale nella tecnologia alimentare di produzione,
soprattutto in riferimento al pane, e creando un
numero sempre maggiore di alimenti a contenuto ridotto, senza comprometterne il sapore e la
conservabilità. Uno dei sistemi più comuni per
abbassare il contenuto di cloruro di sodio è quello di sostituirlo col KCl che conserva il gusto salato e consente di ridurre il sale sodico del 25%.
78
Additivi chimici volontari
no naturalmente composti che stimolano umami
perché contengono acido glutammico. Il termine
giapponese si riferisce specificatamente a un sapore tipico dei cibi a base di carne, pesce, crostacei e alghe marine commestibili ma, soprattutto,
ad altri alimenti, come tonno e funghi, che contengono anche nucleotidi che lavorano in sinergia con l’ acido glutammico. Alcuni ingredienti
alimentari, infatti, come gli estratti di lievito,
possiedono caratteristiche umami, dovute alla
presenza di un’ elevata percentuale di acido glutammico, di nucleotidi o di una combinazione di
entrambi. Gli esaltatori di sapidità, che di per sé
non hanno sapore o ne hanno poco, rafforzano,
quindi, quello degli alimenti ai quali sono addizionati. La legge consente l’ uso a tale scopo di
maltolo (E 636), acido ascorbico, tartarico, citrico, acetico e lattico nei prodotti dolciari e in altri.
Fra gli esaltatori di sapidità, numerati soprattutto da E 620 a E 640, è assai diffuso l’ uso del
glutammato monosodico (MSG, E 621) impiegato come esaltatore dell’ aroma (Figura 1.22).
fuso sia nel regno animale, tanto che nell’ uomo
rappresenta circa 1/5 del contenuto proteico totale, sia in quello vegetale. L’ acido L-glutammico
è indispensabile per l’ uomo che ne biosintetizza
circa 50 grammi ogni giorno, tanto che il latte
materno ne contiene il quintuplo rispetto a quello di mucca. Il MSG oggi si può produrre per via
chimica, oppure biotecnologica, a partire, per
esempio, dalla melassa, sottoprodotto della barbabietola e della canna da zucchero, dalla quale
si ottiene anche il lievito di birra. Il MSG è autolimitante perché al di sopra di una certa concentrazione ottimale l’ effetto diminuisce scongiurando gli abusi nei quali, viceversa, si può
incorrere col comune sale da cucina. Quest’ ultimo, perciò, potrebbe essere convenientemente
sostituito proprio dal glutammato, anche perché
il cloruro di sodio ha un contenuto di Na del 40%
circa, mentre il glutammato ne contiene pressoché il 12%. Per questa ragione è stato proposto
nelle diete iposodiche e, secondo alcuni studiosi, è utile anche nelle diete degli anziani perché
rinforzerebbe le difese immunitarie. Negli anni
Sessanta fu accusato di provocare la così detta
“sindrome da ristorante cinese”, caratterizzata
da mal di testa, formicolio, tensione dei muscoli facciali. Successivamente studi accurati hanno
dimostrato che sono effetti di natura periferica
e si manifestano solamente nei consumatori che
presentano sensibilità individuale o alterazioni
metaboliche. Il glutammato è presente nel sistema nervoso dove svolge funzione di neurotrasmettitore, tuttavia elevate concentrazioni possono causare neurotossicità. Per questa ragione,
la sua concentrazione nei neuroni è tenuta bassa
da alcune proteine presenti nella membrana che
hanno il compito di trasportare il glutammato
all’ interno della cellula sottraendolo ai neuroni.
È, quindi, lecito pensare che un mal funzionamento di questi “trasportatori” possa determinare un accumulo eccessivo di glutammato, tanto
da renderlo tossico per i neuroni. La schizofrenia
(SC) è una patologia psichiatrica complessa alla
cui insorgenza concorrono sia fattori ambientali sia genetici. Le basi fisio-patologiche della SC
Figura 1.22 Struttura del glutammato monosodico
(MSG, E 621)
H
H2N
Capitolo 1
COONa
COOH
MSG
È permesso anche l’ uso del sale potassico
dell’ acido glutammico (E 622), utile in alimenti
destinati a diete prive di sodio, ma può provocare nausea, vomito e diarrea. L’ impiego del MSG
prende, dunque, spunto dalla cucina giapponese
antica, dove l’ alga bruna konbu è usata per insaporire e addolcire in modo naturale i cibi, oppure consumata tal quale come una qualsiasi altra
verdura. Essa deve le sue proprietà proprio al
glutammato che venne isolato dal brodo dell’ alga
nel 1908 e commercializzato in Giappone fin dal
1909 in sostituzione del sale o dello zucchero. Il
glutammato è il sale monosodico dell’ acido Lglutammico, un aminoacido estremamente dif-
79
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
sono sconosciute ma, secondo l’ ipotesi glutamatergica, potrebbe essere associata a un’ alterazione dei sistemi di neurotrasmissione mediati dal
glutammato. I geni per i recettori del glutammato sono, pertanto, forti candidati nella suscettibilità alla SC. Anche se nei confronti del MSG non
è stata riscontrata nessuna tossicità specifica, né
tanto meno cancerogenicità, tuttavia, come per
tutte le sostanze addizionate agli alimenti, se ne
raccomanda un uso corretto. All’ uopo, gli esperti
FAO/OMS hanno stabilito una DGA per l’ uomo
sino a 120 mg/kg di peso corporeo. Il MSG non
deve essere impiegato nell’ alimentazione dei neonati fino a 12 settimane di età. Nonostante che
il MSG sia stato dichiarato dal SCF “prodotto
sicuro” (GRAS, Generally Recognized As Safe),
i consumatori spesso diffidano degli alimenti
che lo contengono. Negli ultimi anni, dato che
la preferenza del consumatore si è spostata verso prodotti naturali senza additivi chimici, le
aziende alimentari stanno cercando alternative
“completamente naturali” anche agli esaltatori
chimici di sapidità. A tale proposito gli estratti di
lievito, dotati di funzionalità multipla, sembrano
offrire i maggiori vantaggi tra i prodotti a basso
contenuto di sale che, nel contempo, riescono a
preservare il sapore. Combinati con livelli elevati di aminoacidi e peptidi di origine naturale, gli
estratti di lievito consentono una riduzione del
sodio dal 40 al 60% negli alimenti, senza pregiudicarne il sapore o la percezione di salinità.
Gli studiosi hanno accertato che il glutammato
stimola un’ area cerebrale diversa da quella coinvolta dagli altri gusti e che, come l’ acido glutammico, coinvolge i neurotrasmettitori del gusto,
eccitando recettori proteici specifici, individuati
recentemente, che si trovano nelle cellule gustative della lingua. Tornando al sapore umami, a
esso sono associate due peculiarità importanti: la
prima è la proprietà del MSG e dei suoi analoghi
di esaltare la sapidità degli alimenti, anche quando esso è presente in quantità al di sotto della soglia di percezione e in assenza di altre sostanze
aromatizzanti; la seconda è dovuta a uno spiccato fenomeno di sinergismo, effetto di flavour
enhancement, dovuto alla coesistenza nel preparato alimentare di due composti umami, uno appartenente al gruppo del glutammato, l’ altro alla
famiglia dei mononucleosidi 5’ -fosfato (nucleotidi), come inosina 5’ -fosfato (IMP) e guanosina
5’ -fosfato (GMP) (Figura 1.23).
Figura 1.23 Struttura dell’inosina 5’-fosfato (IMP) e
della guanosina 5’-fosfato (GMP)
Inosina 5’-fosfato
Guanosina 5’-fosfato
Ad esempio, 17g di MSG uniti a 0,9g di una
miscela 1:1 di IMP e GMP hanno la stessa attività, come flavour enhancers, di 100g di MSG, con
conseguenti ovvi vantaggi economici per i produttori di aromi alimentari. Dal 2002 il termine
umami, quindi, indica ufficialmente il sapore
di MSG + GMP. Oltre a quelli summenzionati,
sono noti pochi altri prodotti umami, individuati
in alghe, funghi, crostacei, lisati di lievito, lisati
proteici: tra questi ultimi troviamo un octapeptide denominato delicious peptide. Nonostante la
grande rilevanza dal punto di vista applicativoalimentare e conoscitivo (interazioni substratorecettore e successivi processi di trasduzione del
segnale al cervello), gli studi sulle correlazioni
struttura molecolare-attività umami sono stati
finora scarsi. Per ora, le aziende alimentari possono potenziare il sapore del MSG con l’ aggiunta, ad esempio, di sodio 5’ -inosinato e di sodio
5’ -guanilato, ambedue indicati in etichetta come
E 635. Sono stati sintetizzati, inoltre, ribonucleotidi purinici corrispondenti ad alchil- e acil- derivati degli acidi 5’ -inosinico e 5’ -guanilico, e oligopeptidi progettati come varianti del delicious
peptide.
80
Additivi chimici volontari
In virtù del ben noto sinergismo tra 5’ -IMP,
5’ -GMP e MSG, sono state preparate molecole
ibride costituite da due diverse unità strutturali
appartenenti a entrambe le classi dei mononucleosidi 5’ -fosfato e degli oligopeptidi. I prodotti ottenuti per sintesi sono stati saggiati con test
sensoriali e si spera di poterli utilizzare come
modelli strutturali e sensoriali per ricavare nuovi
composti umami. Alla luce dei risultati raggiunti
con le sintesi e i test sensoriali di derivati sintetici
degli acidi inosinico e guanilico, la ricerca ora è
mirata all’ individuazione di relazioni tra struttura e attività e di possibili modelli di interazione
substrato-recettore, prendendo in considerazione anche la possibilità di applicazioni pratiche di
nuovi derivati di ribonucleotidi purinici come sostanze con sapore umami e potenziatori di aroma.
Nella Tabella 1.18 sono riportati i contenuti
medi di glutammato in forma complessa, cioè
legato alle proteine, riscontrati negli alimenti di
origine animale e vegetale. I valori sono espressi
in mg/100g di prodotto. Da notare l’ altissimo livello presente nel Parmigiano Reggiano. Infatti, è
importante evidenziare che i il tenore di aminoacidi e di glutammato, sia in forma complessa sia
libera, aumenta con la maturazione e in seguito
a diversi trattamenti, quali la frollatura, la stagionatura e la cottura degli alimenti. Durante queste
fasi, le proteine vengono scisse in parti più piccole, più facilmente captabili da parte dei recettori
del gusto e, in questo modo, parte degli aminoacidi legati si liberano andando a incrementare la
quota di MSG e IMP liberi, quindi, anche il gusto umami. La carne suina, ad esempio, a seguito
della frollatura, mostra un incremento di tutti gli
aminoacidi liberi, a esclusione della taurina, in
particolare alanina, serina e acido glutammico.
Capitolo 1
Tabella 1.18 Concentrazione media di glutammato
in forma complessa negli alimenti (J. Löliger, 2000
modificato)
Alimenti freschi
Latte e derivati
Latte umano
Latte vaccino
Parmigiano Reggiano
Prodotti avicoli
Uova
Carne di oca
Carne di pollo
Carne
Suina
Bovina
Pesce
Merluzzo
Salmone
Sgombro
Sardine
Verdure fresche
Peperoni verdi
Cipolle
Carote
Pomodori
Barbabietole
Spinaci
Mais
Piselli
Alga marina
81
Glutammato
(mg/100g)
23
82
1.100
195
360
385
230
300
210
220
238
280
12
21
22
22
26
29
160
380
640
Capitolo 1
Additivi e tossici negli alimenti
Bibliografia
Siti web consultati
Gould, G. New methods of food preservation, Glasgow, Blackie Academic & Professional, 1995.
Krämer, J. Alimenti microbiologia e igiene, Milano, OEMF, 2° edizione, 1994.
Colagrande, O. Preparazione dei vini di qualità,
Pinerolo (TO), Chiriotti, 1999.
Cerutti, G. Residui, additivi e contaminanti degli
alimenti, Milano, Tecniche Nuove, 1999.
Lerici, C.R.; Lercker, G. Principi di tecnologie alimentari, Bologna, Clueb, 1983.
Derache, R. Tossicologia e sicurezza degli alimenti, Milano, Tecniche Nuove, 1988.
Casarett, L.J.; Klaassen, C.D.; Doull, J. Toxicology: The Basic Science of Poisons, New York,
McGraw-Hill, 1992.
Paletti, R.; Nicosia, S.; Clementi, F. et al. Tossicologia degli Alimenti, Torino, UTET, 1999.
Coultate, T.P. La chimica degli alimenti, Bologna,
Zanichelli, 2004.
Tecnoalimenti, Tox Data Food, Milano, OEMF,
1991.
“Poco sale, tanto sapore” in Ingredienti Alimentari, Pinerolo (To), Chiriotti, luglio/agosto 2006,
pp. 74-76.
“La Scienza della riduzione del sale negli alimenti” in Ingredienti Alimentari, Pinerolo (To),
Chiriotti, luglio/agosto 2006, pp. 90-91.
“Un pane con meno sale ma stesso sapore” in Ingredienti Alimentari, Pinerolo (To), Chiriotti,
agosto 2008, pp. 64-66.
www.marchelli.it/Uni/RischiCFB/altritossici.pdf
www.norfad.dk/
www.who.int/ipcs/en/
www.foodsci.unibo.it/bonaga/default.htm
www.allergy.pair.com/additives/
www.elc-eu.org/
jecfa.ilsi.org/search.cfm
www.fao.org/waicent/faoinfo/economic/esn/
jecfa/jecfa.htm
www.cspinet.org/reports/chemcuisine.htm
users.iol.it/rpozzi/index.htm
www.regione.piemonte.it/sanita/ sanpub/vigilanza/dwd/haccp/mod2-lez4c.ppt
www.unipr.it/arpa/facvet/annali/2000/pizzin/
pizzin.htm
www.aita-nazionale.it/atti/060428/baldini.pdf
www.coe.int/defaultIT.asp
ue.eu.int/cms3_fo/index.HTM
www.itchiavari.org/chimica/materiali/additivialim.pdf
Univercity - UxC - Progetto Umami il quinto sapore.htm
www.umami.it
www.marionegri.it/files/C0A801033263230547.
pdf
sigu.accmed.org/sigu/congresso_2003/abstract/
autG.html
www.disa.unibo.it/NR/rdonlyres/69F9064C-C30C41E5-A220-362A468E632F/112909/20_Balestra.pdf
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