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I fitocomposti sono un insieme disomogeneo di sostanze accomunate dal provenire prevalentemente dagli alimenti di origine vegetale, dall’essere sostanze organiche generalmente a basso peso molecolare, non sintetizzate dall’uomo, non indispensabili, che hanno però spesso azione protettiva sulla salute umana, se assunte in quantità adeguate, ed hanno meccanismi di azione complementari e sovrapponibili.
Una loro regolare assunzione potrebbe spiegare non solo l’effetto protettivo nei confronti dello stress ossidativo, ma anche altre specifiche attività, quali, ad esempio, l’attività antinfiammatoria, la modulazione degli enzimi di detossificazione, la stimolazione del sistema immunitario, la modulazione del metabolismo ormonale, l’attività antibatterica e antivirale, l’attività antiproliferativa e proapoptotica ecc.
Alla luce di queste evidenze la valutazione della shelf‐life degli alimenti, specie per i prodotti di origine vegetale, dovrebbe sicuramente considerare anche la stabilità di questi composti.
Dato l’ampissimo numero di molecole di interesse nutrizionale che concorrono ai benefici effetti sopra citati, la presente relazione prenderà in considerazione solo la frazione polifenolica, un gruppo di sostanze chimiche di derivazione vegetale, ubiquitariamente diffuse e fondamentali nella fisiologia delle piante. Nei vegetali, i polifenoli contribuiscono alla resistenza nei confronti di microrganismi, luce e insetti, alla pigmentazione e anche alle caratteristiche sensoriali dei prodotti. Si parlerà della loro classificazione in relazione alla struttura chimica e delle difficoltà analitiche che si possono riscontrare nella caratterizzazione dei prodotti alimentari. Si faranno esempi di stabilità nelle diverse condizioni di trasformazione.
L’attenzione del mercato nei confronti di queste sostanze è una conseguenza degli importanti cambiamenti socio‐economici e culturali (urbanizzazione, crescita economica, emancipazione femminile, comunicazione, emigrazione ecc.) che hanno modificato l’organizzazione della vita, incidendo fortemente anche sulle abitudini alimentari (Nutrition Transition) dei Paesi industrializzati come di quelli in via di sviluppo.
Soprattutto a livello urbano, si sta assistendo a una globale occidentalizzazione dei consumi alimentari, ovvero a un’incredibilmente rapida trasformazione delle abitudini locali e tradizionali a favore del modello dietetico tipico dei paesi anglosassoni e nordici (Western Diet). Questo è dominato da alimenti raffinati, ad alta densità energetica, ricchi in proteine animali, grassi saturi, sale e zuccheri, e poveri in fibra (insaccati, snacks, patatine, sciroppi, salse, dolciumi, bibite, margarine ecc.), e accompagnato da stili di vita sedentari.
In contrapposizione a tale situazione, le più recenti conoscenze scientifiche suggeriscono un concetto di alimentazione diametralmente opposto, suggerendo la necessità di pervenire a una dieta ottimale, equilibrata in energia e nutrienti ma soprattutto costantemente attenta all’assunzione di una vastissima gamma di composti minori, prevalentemente di origine vegetale, con possibili effetti salutistici (healthy diet).

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Nel corso degli ultimi anni sono divenute oggetto di crescente attenzione per il consumatore le informazioni sugli alimenti riguardanti non solo i parametri nutrizionali, ma anche quelle concernenti le scadenze rispetto alle quali, tuttavia, permane una notevole confusione.
Così per molti consumatori quando si supera la data di scadenza o di consumo indicata sulla confezione il prodotto non potrebbe più essere consumato e, comunque, nella prossimità della sua scadenza esso perderebbe parte delle qualità nutrizionali e sensoriali originarie ed è, quindi, preferibile non consumarlo.
Se a ciò si aggiunge che i produttori hanno interesse ad anticipare le date di scadenza rispetto al momento effettivo in cui il prodotto inizia a deteriorarsi e che la distribuzione, per ragioni di immagine, tende a ritirare le confezioni con scadenza ravvicinata, ne deriva che grandi quantità di prodotti, integri da un punto di vista nutrizionale e perfettamente edibili, si trasformano in rifiuti con enorme spreco di risorse e impatto negativo sull’ambiente.
Lo scopo di questo progetto è stato quindi quello di valutare, mediante un approccio chimico, microbiologico, strutturale e sensoriale se e come un prodotto alimentare, benché prossimo alla sua scadenza, possa mantenere inalterate le sue caratteristiche e possa quindi essere acquistato e consumato al pari di un altro dotato di scadenza più lontana.
I risultati emersi dallo studio evidenziano che quasi tutti i prodotti esaminati, durante il periodo di shelf life previsto dal produttore, pur evidenziando una più o meno spiccata evoluzione chimico-fisica, microbiologica e di conseguenza sensoriale, mantengono praticamente inalterate nel tempo le loro caratteristiche compositive, di gradimento e di potenziale attrazione per l’acquirente.
Dette evoluzioni risultano strettamente correlate in primo luogo all’azienda di produzione e quindi ai diversi aspetti tecnologico-produttivi. In secondo luogo l’evoluzione compositiva è ovviamente correlata alla tipologia di prodotto e quindi alla sua maggiore o minore “resistenza” intrinseca alla conservazione (un latte UHT è più resistente di uno pastorizzato in relazione al diverso trattamento termico, uno yogurt è molto resistente in relazione alla elevata acidità e così via).
È infine da rilevare che i positivi risultati ottenuti dallo studio sono da attribuire anche alle perfette condizioni di conservazione a cui sono stati sottoposti i prodotti, che costituiscono un elemento fondamentale per il mantenimento delle caratteristiche compositive e sensoriali, anche al termine della shelf life prevista dal produttore.

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Ogni alimento, confezionato e non, alla fine del suo processo di produzione possiede una propria facies microbica, diversa da prodotto a prodotto e il cui sviluppo e attività metabolica dipendono da diversi fattori che interagiscono tra loro.
Non sempre esiste però una stretta correlazione tra numero di microrganismi presenti in un alimento e il suo grado di alterazione; in genere solo una parte della popolazione totale (microbiota) partecipa alla degradazione, si tratta dei cosiddetti Specific Spoilage Organisms (SSOs).
All’inizio questi microrganismi sono solo una piccola frazione del microbiota, poi durante la conservazione dell’alimento crescono più rapidamente degli altri indici microbici diventando, a seguito della loro attività metabolica ed enzimatica, responsabili dell’alterazione.
Le attività che gli SSOs svolgono dipendono dalle caratteristiche chimico-fisiche del substrato e dalla capacità di ciascun microrganismo di degradare le sostanze presenti, ovvero dipenderà dal suo corredo enzimatico: gli SSOs sono quindi tipici e specifici per ogni categoria alimentare.
Uno dei più importanti SSO è sicuramente il genere Pseudomonas. In grado di adattarsi a molteplici ambienti, Pseudomonas spp. è coinvolto nell’alterazione di numerosi alimenti freschi di differente origine (prodotti carnei, lattiero caseari, vegetali ecc.). Pseudomonas è responsabile dei fenomeni di imbrunimento dei vegetali ready to eat, è coinvolto nella formazione di pigmentazioni anomale su prodotti caseari e, non ultimo è in grado di formare biofilm problema non trascurabile nell’industria alimentare. Le problematiche di adesione microbica a superfici destinate a entrare in contatto con alimenti possono portare, infatti, a seri problemi di carattere igienico e a perdite economiche non trascurabili, conseguenti all’alterazione degli alimenti stessi.

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Ambienti di produzione fortemente eterogenei rappresentano un’importante sfida nel controllo della contaminazione microbica dell’industria food & beverage. La contaminazione degli alimenti può essere causata da microrganismi presenti nell’aria degli ambienti di lavorazione, confezionamento, stoccaggio e preparazione. L’aria confinata dei locali può trasportare attraverso goccioline d’acqua, polveri e pulviscolo anche microrganismi provenienti da altre fonti, quali, ad esempio, prodotti alimentari, corpi estranei all’area di produzione, ambiente esterno oppure operatori. La complessità dei processi e la dimensione fisica degli ambienti produttivi, rendono il controllo della contaminazione aeroportata di difficile gestione.

Il volume dell’area di produzione, il flusso d’aria e la velocità di ricambio dell’aria, rappresentano fattori fortemente impattanti il livello di contaminazione e la possibilità di controllare efficacemente i contaminanti. L'approccio tradizionale prevede sanificazioni mirate per gli impianti di processo e una rigorosa igiene del personale; ciò nonostante, la ricerca mostra che alcuni ceppi resistenti possono sopravvivere anche per molti anni e quindi rappresentare un rischio costante per la sicurezza del prodotto. Una scarsa qualità igienica dell’aria confinata può comportare significative perdite produttive, a causa della riduzione della shelf-life delle materie prime, e una minore shelf-life dei prodotti finiti, dovuta alla contaminazione da bioaerosol. Le conseguenze indirette della cross-contaminazione delle aree di produzione possono comprendere un aumento del numero di reclami, con conseguenti ritiri di prodotto e ingenti danni all’immagine o brand. L'impiego costante di una corretta procedura di sanificazione può ridurre il numero di microrganismi ambientali e garantire una maggiore qualità e sicurezza alimentare, eliminando, al tempo stesso, gli sprechi e aumentando la redditività delle produzioni. I metodi tradizionali sono principalmente rappresentati da fumigazione, ozonizzazione, filtrazione HEPA, UV e ionizzazione. Nelle industrie alimentari e delle bevande, tuttavia, vi possono essere delle forti limitazioni nell’applicazione di queste tecnologie, a causa dei rischi per la salute e la sicurezza degli operatori o a causa degli effetti secondari su apparecchiature e materiali oppure nella frequenza di utilizzo.

L’erogazione in continuo di Airspexx, sanitizzante a base di acqua ossigenata, acido peracetico ed etanolo, soluzione proposta da Ecolab per il controllo microbiologico dell’aria confinata, si è dimostrata una valida soluzione.
Case studies specifici hanno dimostrato come il controllo delle cariche microbiche presenti nelle aree di confezionamento e nelle celle di stoccaggio abbiano determinato il controllo della shelf life rispettando la sicurezza degli operatori e degli alimenti.

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La microbiologia predittiva deve essere basata su due pilastri: grandi banche dati organizzate e strutturate sistematicamente e modelli matematici. I due aspetti sono strettamente correlati e si sostengono reciprocamente nello sviluppo e nella validazione. Inoltre, è essenziale che i dati ed i modelli siano accessibili sul web, che i software siano semplici e di consultazione rapida. I programmi disponibili in rete, infatti, sono strumenti essenziali ai fini della gestione della sicurezza alimentare. Un esempio di database è ComBase, sistema disponibile in rete gratuitamente (www.combase.cc, Baranyi e Tamplin, 2004). In ComBase ci sono software per generare predizioni (ComBase Predictor), per fittare i dati sperimentali e calcolare parametri come il tasso di crescita massimo dei microrganismi in ambienti costanti (DMfit), per validare i modelli matematici. Dai dati contenuti in Combase sono stati creati altri software utili come “decision aid” quali il Microbial Responer viewer (mrv.nfri.affrc.go.jp). Altri siti d’interesse dove trovare modelli di microbiologia predittiva da applicare agli alimenti sono: il Pathogen Predictive Model generato dal centro di ricerche agrarie americano (pmp.arserrc.gov), e il Sea Food Safety and Spoilage Predictor, generato dal centro di ricerche marine danesi dove è possibile predire la shelf life di alcuni prodotti ittici considerandone sia gli aspetti di sicurezza alimentare che di deterioramento (sssp.dtuaqua.dk). In Italia, il ruolo centrale degli IIZZSS come punti di riferimento per la sicurezza alimentare è sottolineato dallo sviluppo del sito ars-alimentaria.it, finanziato dal ministero della Salute, al quale contribuiscono e partecipano le aziende di trasformazione, gli operatori economici e gli organismi di vigilanza. Il sito rappresenta uno strumento a supporto e di documentazione delle caratteristiche di identità, di qualità e di sicurezza dei prodotti italiani. Il sito raccoglie informazioni relative alle attività di i) monitoraggio e sorveglianza dei processi produttivi, ii) challenge test per valutare il potenziale e il tasso di crescita di L. monocytogenes secondo le linee guida AFSSA, iii) challenge test per valutare il comportamento di patogeni negli alimenti secondo le linee guida NACMCF. Le informazioni raccolte permettono uno studio approfondito dei dati e un’analisi matematica che consente lo sviluppo di modelli predittivi alimento/processo specifici, e la validazione degli stessi nelle diverse matrici alimentari.

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Il sistema distributivo dei prodotti alimentari rappresenta un punto critico di tutta la filiera. La gestione dei magazzini, i mezzi di trasporto, i tempi di movimentazione sono fortemente influenzati dalla tipologia di prodotto e della shelf life correlata.
Partendo da questa osservazione, la lezione identifica i parametri progettuali maggiormente sensibili che devono essere tenuti sotto controllo (temperatura, umidità, potenze frigorifere, spazio, movimentazione, rotazione, tracciabilità ecc.). Il punto di vista sarà duplice: da una parte l’utilizzatore finale acquisirà competenze per definire al meglio le specifiche del mezzo logistico per un suo eventuale acquisto o ridefinizione, dall’altra il progettista potrà cogliere alcuni elementi utili per la definizione delle caratteristiche funzionali.
Saranno identificate le principali soluzioni tecniche e fornite alcune indicazioni procedurali atte a ottimizzare la logistica dei principali prodotti alimentari.