Indice
Indicatori di qualità e sicurezza nel settore lattiero-caseario
L’esigenza di adeguati strumenti di controllo e certificazione nella filiera lattiero-casearia ha generato negli anni disposizioni specifiche a tutela della sicurezza e della tracciabilità di prodotto (quali il sistema HACCP ed il Regolamento 178/2002).
A supporto di tali norme, è fondamentale disporre di sistemi in grado di dosare, in modo accurato e rapido, i principali indicatori di qualità quali
- Lattosio in tracce, in particolare per prodotti delattosati: il latte delattosato o HD (High Digestible) e i prodotti derivati, sono alimenti ottenuti industrialmente al fine di consentire ai soggetti deficienti in lattasi di consumare il latte vaccino senza incorrere nella tipica sintomatologia gastro-intestinale dell’intolleranza al lattosio. Nel latte delattosato la concentrazione di lattosio viene ridotta di circa il 70% rispetto alla concentrazione iniziale, impiegando lattasi da lieviti (Kluyveromyces fragilis o Saccharomyces lactis) oppure fungine (Aspergillus niger, Rhizopus oryzae) [1].
- Acido L-lattico: prodotto della fermentazione del lattosio, la sua concentrazione è correlata alla carica batterica totale, dunque allo stato di conservazione del latte. Il trattamento termico ad alte temperature, esempio nel latte UHT, abbatte la carica microbica ma non la concentrazione dell’acido lattico che perciò diviene un indicatore della “storia” del prodotto [2].
- Ammoniaca: metabolita indicatore di attività microbica, dunque della qualità igienico-sanitaria del latte, in tutte le fasi della catena produttiva [3].
- Urea: prodotto del normale metabolismo dell’azoto e delle proteine nella bovina, è un indicatore diretto e pratico delle condizioni nutrizionali delle bovine [4].
- Nitrati e nitriti: il latte vaccino crudo può contenere tra 1 e 5 mg/L di nitrati e meno di 0,1 mg/L di nitriti. I livelli intrinseci dipendono dalla qualità delle materie prime impiegate per gli alimenti zootecnici delle vacche. Contaminazioni involontarie da nitrati possono derivare di residui di prodotti chimici per la pulizia e la sanificazione delle attrezzature per la lavorazione del latte.
- Acido acetico, etanolo ed acido formico: sono sottoprodotti dell’attività fermentativa di batteri lattici utilizzati per la produzione di latti fermentati, yogurt e formaggi, poiché in grado di metabolizzare i carboidrati, producendo acido lattico. In particolare, batteri del genere Streptobacterium, quali Lactobacillus casei e Lactobacillus plantarum. L’acido formico aiuta l’attività fermentativa, pertanto può essere aggiunto come acido formico esogeno.
- Colesterolo: latte e derivati hanno grassi che risultano essere prevalentemente saturi, il che determina spesso percentuali notevoli di colesterolo. Conoscere il tenore di colesterolo di questi prodotti è importante per bilanciarne l’apporto, in particolare in diete a ridotto apporto lipidico.
Metodi analitici: test enzimatici come “gold standard”
Per il dosaggio di tutti i parametri sopra citati si possono utilizzare metodi di chimica classica (titolazioni) e strumentali (via GC e HPLC, in abbinamento a diverse tipologie di rivelatori), oppure, in alternativa, l’analisi enzimatica.
L’analisi chimica strumentale garantisce un risultato affidabile ma, di contro, richiede un elevato investimento in strumentazione e, per matrici complesse quali i prodotti lattiero-caseari, una preparazione del campione lunga e laboriosa (estrazione, purificazione e derivatizzazione) [5-6], che spesso poco si adatta ai tempi e alle dotazioni di un laboratorio di controllo qualità aziendale.
L’analisi enzimatica presenta invece, il vantaggio di una misurazione precisa ed affidabile anche in matrici complesse, poiché sfrutta l’azione di enzimi altamente specifici per la quantificazione di un singolo componente, e spesso anche di un singolo enantiomero (come nel caso dell’acido D/L lattico) [7].
L’analisi enzimatica prevede l’uso di kit commerciali già pronti all’uso ed una semplice misurazione fotometrica [8].
L’ automazione per un dosaggio accurato e rapido
L’automazione dell’analisi enzimatica rappresenta il connubio perfetto tra la necessità di un dato accurato e la rapidità dell’analisi.
Sono disponibili in commercio analizzatori automatici mono e multi-parametrici con una differente produttività analitica (da 4 fino a 250 test/ora), che provvedono in autonomia al prelievo e alla dispensazione di reagenti e campioni, nonché alla gestione dell’intera analisi, compresa la fase di calcolo del dato analitico.
- iMagic M9 (multi-parametrico), testa in modo simultaneo più campioni (60-80 test/ora) e più parametri sullo stesso campione e su diversi campioni (zuccheri semplici, acidi organici, alcoli e molti altri componenti quali urea, ammoniaca, colesterolo, nitrati, ecc.); è pertanto ideale per controlli di routine ad ampio spettro.
- RIDA®CUBE SCAN (mono-parametrico) (Fig.2) fornisce risultati accurati in meno di 15 minuti. Lavora con cuvette di reazione mono-test; l’operatore deve pipettare soltanto il campione in cuvetta e lo strumento gestisce tutte le altre operazioni.
L’analisi del lattosio in prodotti delattosati, ad esempio, è estremamente complessa via HPLC o GC, poiché richiede di purificare il campione per eliminare interferenze dovute ad elevate concentrazioni di zuccheri semplici (glucosio e galattosio) formatisi per l’azione della lattasi utilizzata nel processo produttivo.
Utilizzando il kit Enzytec Glucose Remover si elimina qualsiasi effetto matrice mediante la digestione enzimatica dell’eccesso di glucosio libero [9]: la preparazione del campione consiste in una semplice estrazione del lattosio in acqua e la successiva analisi viene condotta in automatico con analizzatore iMagic M9 o RIDA®CUBE SCAN (Fig. 2).
Il limite di quantificazione del lattosio, pari a 20 ppm (0.002%) per i prodotti delattosati, e ben al di sotto del limite di legge pari a 1000 ppm (0.1%) e delle soglie più restrittive fissate da alcuni produttori, claim “lactose free” <100 ppm (< 0.01%”).
La stessa soluzione campione può essere utilizzata per dosare in contemporanea urea, ammoniaca, nitrati, acido lattico, acetico e molti altri parametri di interesse nel settore lattiero-caseario per un controllo analitico completo.
Dunque, l’utilizzo di analizzatori automatici multi-parametro permette di fornire risultati accurati in tempi brevi con un incremento della produttività analitica che va da 10 test/ora dei test in manuale fino a 80-100 test/ora; ridurre il carico di lavoro dell’operatore, annullando il tempo di ricostituzione dei reagenti; eliminare errori grossolani e/o sistematici durante le fasi preanalitiche come ad esempio il dosaggio errato dei volumi, l’ impiego errato di pipette e dosatori e eventuali errori di calcolo).
In ultimo, l’automazione permette di ridurre di dieci volte il volume di reattivi impiegati nei metodi tradizionali (da 3 ml a 250 microlitri) e i costi per singola analisi: con un solo kit enzimatico è possibile effettuare 500 test.
Conclusioni
I nuovi analizzatori automatici iMagic M9 e RIDA® CUBE SCAN (Fig. 2) di R-Biopharm permettono di dosare, con un unico sistema analitico e direttamente in azienda, zuccheri, acidi organici, urea, ammoniaca, colesterolo, nitrati e tanti altri componenti. Scarica la monografia per approfondire tutti i temi trattati.
—
Speriamo che tu abbia trovato la lettura di questo articolo sugli approcci analitici automatizzati interessante. Per altri contenuti simili, consulta la sezione Blog del nostro sito web. E se vuoi restare sempre al passo con le ultime novità in fatto di Agrifood, iscriviti alla nostra Newsletter!
[1] Harrington, L. and J. Mayberry “A re-appraisal of lactose intolerance.” International journal of clinical practice, 2008
[2] Salvadori del Prato, O. “Tecnologie del latte.” Edizioni Edagricole, Bologna, 2005
[3] Pinelli, C. “Ammonia in milk, a quality index”. Scienza e Tecnica Lattiero-casearia, 1991
[4] Oltner, R., M. Emanuelson, and H. Wiktorsson. “Urea concentration in cows milk in relation to milk yield, live weight, lactation number and composition of feed given”. Livest. Prod. Sci., 1985
[5] Gaucheron, F., & Le Graet, Y. “Determination of ammonium in milk and dairy products by ion chromatography. Journal of Chromatography A, 2000
[6] Humbert, G., Guingamp, M. F., Linden, G., & Gaillard, J.-L. “The clarifying reagent, or how to make the analysis of milk and dairy products easier”. Journal of Dairy Research, 2006
[7] International Standard ISO 8069 “Dried milk – Determination of lactic acid and lactates content – Enzymatic method”, 2005
[8] Kerscher, L. & Ziegenhorn, J. (1985) in Methods of Enzymatic Analysis (Bergmeyer, H.U., ed.) 3rd. ed., vol. VIII, pp. 444-453, Verlag Chemie Weinheim, Deerfield Beach/Florida, Basel
[9] International Standard ISO/DIS 5765-1 “Dried milk, dried ice-mixes and processed cheese – determination of lactose content -Part 1: Enzymatic method utilizing the glucose moiety of the lactose”, 2002
R - Biopharm
R-Biopharm è leader mondiale nel campo dei sistemi di test per l’analisi degli allergeni. Dal 1988 fornisce strumenti per gal’azienda rantire la sicurezza lungo l’intera catena degli alimenti e dei mangimi. La mission è da sempre quella di sviluppare test che siano più versatili e accurati possibile in modo da fornire risposte rapide alle sfide analitiche più diverse ma con l’obiettivo comune di migliorare la vita delle persone
Scarica la monografia
"L'automazione per il controllo analitico nella filiera lattiero-casearia"
Vuoi approfondire l'argomento?
Scarica gratuitamente la monografia "L'automazione per il controllo analitico nella filiera lattiero-casearia" cliccando sull'icona del PDF.
Tiziana Mariarita Granato
Project Manager Enzymatic and Automation, R-Biopharm Italia
Laureata in Scienze e Tecnologie Alimentari, ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Biochimica degli Alimenti presso l’Università di Milano. Dal 2013 in R-Biopharm Italia si occupa dello sviluppo e della messa a punto di metodi enzimatici in automazione per la determinazione di componenti alimentari per il controllo qualità e sicurezza di alimenti e bevande.
