RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

FILIERA UOVO: DAL BENESSERE DELLA GALLINA ALLA QUALITA' E SICUREZZA DELL'UOVO E DEI SUOI DERIVATI

Università di riferimento

Università degli Studi di BOLOGNA - SCIENZE DEGLI ALIMENTI - BOLOGNA(BO)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Maria CABONI

Descrizione

L'unità operativa prevede attività relative agli ambiti disciplinari AGR20 e AGR15, che, per chiarezza, verranno indicate rispettivamente come azione A e azione B, si tratta perciò di attività connesse, ma distinte relative alla produzione di uova e al loro impiego nella filiera alimentare. Azione A: Verranno individuati tre diversi allevamenti situati nel centro-nord del paese, costituiti da ricoveri rispondenti ai dettami del Regolamento 1804/99, di moderna concezione e rappresentativi dell'attuale produzione italiana. Per ogni allevamento biologico scelto verrà individuato nella stessa zona di produzione un allevamento intensivo convenzionale in gabbia da utilizzare come confronto e che abbia le stesse finalità produttive del biologico, ovvero di produrre uova per il consumo diretto piuttosto che per la trasformazione in ovoprodotti. Negli allevamenti prescelti verrà preso in esame un intero ciclo di produzione di 12 mesi durante il quale verranno effettuati rilievi sia sull'ambiente di allevamento, sia sulle prestazioni produttive, sia sulla qualità e salubrità delle uova. Rilievi ambientali Per valutare il microbismo ambientale, a 24, 48, 72 settimane di età delle galline verranno eseguiti campionamenti dell'aria e tamponi sulle superfici: verranno preparati 6 pools di tamponi da parete, 6 da pavimento e 5 dalle gabbie (o dai nidi per il biologico) e 2 campioni di polvere raccolti in prossimità dei ventilatori; ciascun campione sarà costituito da un pool di 10 tamponi prelevati per ciascuna superficie in punti differenti. Su ciascun campione verrà effettuato il conteggio della carica microbica totale, degli enterobatteri e l'isolamento e l'identificazione delle salmonelle con particolare riferimento a Salmonella enteritidis. Prestazioni produttive Verranno misurati la produttività delle galline intesa come numero e peso di tutte le uova prodotte rilevate settimanalmente, la percentuale di uova rotte o con guscio incrinato o sporco, il consumo di alimento e calcolata l'efficienza di trasformazione alimentare. Verranno inoltre registrati casi di morbilità e la mortalità delle galline. Qualità delle uova A 24, 48 e 72 settimane di età delle galline verranno prelevate 100 uova per ricovero (600 in totale per ogni campionamento) che verranno pesate singolarmente, misurata l'altezza dell'albume e calcolato l'indice di Haugh. Sulle stesse uova verranno pesati anche tuorlo e guscio, previa essiccazione in stufa, e per differenza calcolato il peso dell'albume. Sarà inoltre calcolato il rapporto tuorlo/albume. Sulle stesse uova sarà misurato il colore del tuorlo mediante colorimetro MINOLTA e utilizzando la scala L*a*b* (Tallarico et al., 2002). Su pool di tuorli di uova di peso omogeneo (10 pool/allevamento) verranno determinati per via gascromatografica impiegando le metodologie riportate da Meluzzi et al. (1993, 1997) , la concentrazione di colesterolo e la composizione in acidi grassi del tuorlo di uova fresche e determinato il rapporto PUFA n6/n3. I lipidi totali del tuorlo verranno invece valutati applicando il metodo di Folch modificato (Folch et al. 1957). Per valutare le caratteristiche organolettiche verranno allestiti panel test impiegando uova conservate a temperatura ambiente per 14 giorni e sottoposte a 2 tipi di cottura: lenta a bassa temperatura (sode) e veloce ad alta temperatura (strapazzate). Per ogni seduta di assaggio (2 sedute per ciascuno dei 6 gruppi) saranno impiegati 30 panelisti non addestrati reclutati presso il laboratorio di analisi sensoriali del Corso di laurea di Scienze degli Alimenti dell'UNIBO ed utilizzato un test di preferenza con una scala di valutazione soggettiva a 7 punti (Lawless and Heymann, 1998). Parimenti verranno allestiti test per la valutazione delle proprietà funzionali di uova conservate per 14 giorni a temperatura ambiente. Tali prove consistono nella valutazione della capacità a montare e della stabilità della schiuma, della capacità emulsionante e della stabilità dell'emulsione. Inoltre verrà valutata, tramite il Texture analyzer HD 500, la resistenza della membrana vitellina, parametro importante per la integrità del tuorlo. In relazione al diverso apporto di antiossidanti nelle diete dell'allevamento convenzionale e di quelle con metodo biologico, sarà data una particolare attenzione alla valutazione della suscettibilità alla ossidazione della frazione lipidica del tuorlo attraverso il test del TBA indotto (Kornburst and Mavis, 1980) impiegando sia uova fresche sia conservate per 14 giorni. Poichè le tecniche di allevamento del sistema intensivo convenzionale in gabbia e con metodo biologico sono alquanto diverse sia per la densità di allevamento, sia in relazione all'impiego o meno di sostanze farmacologiche, sia alla presenza o meno di condizionamento ambientale, sia alle problematiche legate al controllo della fauna selvatica potenziale veicolo di patogeni, ci si attende che la carica microbica dell'uovo si diversifichi nei due sistemi di allevamento. A tal fine verrà valutata la carica microbica totale e la presenza di Salmonelle sul guscio di uova fresche e nella parte edibile di uova conservate per 21 giorni a temperatura ambiente. A 24, 48 e 72 settimane di età delle galline verranno utilizzate 50 uova per allevamento, suddivise in 5 pools da 10 uova (300 in totale per campionamento) sulle quali, mediante la tecnica del lavaggio verrà effettuata la conta batterica totale, l'isolamento e l'identificazione della Salmonella sp e della enteritidis in particolare. Inoltre 2 pools di 10 uova ciascuno per allevamento (120 uova in totale per campionamento) verranno conservati a temperatura ambiente per 21 giorni ed utilizzati per l'isolamento di Salmonella sp dalla parte edibile. Considerando che l'U.O. intende monitorare l'intero ciclo di deposizione della ovaiola, che è di 12 mesi, e che intende svolgere le indagini nelle aziende di produzione, esistono difficoltà oggettive nella programmazione temporale dei campionamenti. Pertanto i 6 cicli di allevamento (3 convenzionali e 3 biologici) non partiranno contemporaneamente. Alla luce di quanto sopra riportato nella prima fase della ricerca (12 mesi) ci si prefigge di individuare le aziende di produzione ed i cicli di deposizione, di effettuare i campionamentidi inizio ciclo e di eseguire le relative analisi. Nella fase 2 (12 mesi) verranno completati i campionamenti relativi alle 48 e 72 settimane di età delle galline ed espletate le relative analisi. In questa fase verranno altresì eseguite le elaborazioni statistiche e l'interpretazione dei dati. Dopo aver valutato le uova secondo i metodi classici e per i parametri indicati si passa alla azione B, il cui scopo è quello di individuare dei marcatori di prodotto e di processo capaci di differenziare il prodotto finito in funzione del tipo di materia prima impiegata (uovo "convenzionale" o uovo biologico) e delle condizioni di processo applicate. I parametri dei quali l'Unità Operativa si occuperà in questa fase sono quelli relativi alla valutazione della qualità e dello stato conservativo della frazione lipidica nelle diverse fasi: uovo fresco, pastorizzato e pastorizzato essiccato, quindi nel prodotto finito (pasta secca all'uovo e biscotti). Nel primo anno di attività verranno saranno verificate le condizioni per ottenere, su impianti pilota, i trattamenti di pastorizzazione ed essiccamento mediante spray dry. Tutti i campioni di uovo verranno caratterizzati da un punto di vista chimico. In particolare saranno determinati per ogni tipologia di prodotto acidi grassi, gliceridi parziali, acidi grassi –trans, colesterolo e prodotti di ossidazione del colesterolo, fosfolipidi e loro derivati e numero di perossido. Le uova fresche e pastorizzate verranno impiegati per condurre prove di pastificazione,e di produzione di biscotti, che verranno effettuate dall'Unità Operativa UNICB. Anche le prove di pastificazione vedranno anche l'impiego dell'uovo in polvere, non ammesso dalla legge, per valutare la possibilità di individuarne l'uso fraudolento. Sulla frazione lipidica estratta dalle uova, dagli ovoprodotti, dalla pasta secca all'uovo e dai biscotti all'uovo, verranno valutati con attenzione i prodotti di neoformazione: numero di perossido, incremento in acidi grassi liberi, valutazione dei doppi legami in posizione –trans, mono- e digliceridi, prodotti di ossidazione del colesterolo degradazione di componenti naturali come i fosfolipidi, che possono, tra l'altro, reagire anche con prodotti di degradazione di zuccheri e proteine (Utzman, 2000). Alla luce dei risultati dell'allevamento in condizioni convenzionali o biologiche, verranno individuare 2 tipologie di uova che rappresentino ed enfatizzino i caratteri peculiari delle 2 condizioni di allevamento. Da queste saranno ottenuti gli ovoprodotti e quindi i prodotti pasta secca e biscotti all'uovo, sui quali saranno eseguite le analisi messe a punto e validate. Queste analisi verranno eseguite sia alla fine del processo produttivo che dopo un tempo di stoccaggio tale da simulare la vita di scaffale del prodotto stesso (per tempi uguali o equivalenti a 1, 3, 6, 9 e 12 mesi). Dal punto di vista metodogico le analisi proposte richiedono procedure relativamente complesse, la cui messa a punto e validazione è, in parte, patrimonio di esperienza dell'unità operativa. Da mettere a punto risulta la rivelazione dei fosfolipidi mediante spettrometria di massa e l'analisi dei composti che si formano per reazione dei fosfolipidi con i prodotti della rezione di Maillard. Il grasso estratto deve essere frazionato mediate tecniche come l'estrazione in fase solida (SPE) o la cromatografia su strato sottile (TLC), precedute o meno, a seconda della determinazione in corso, da idrolisi. Le successive analisi gascromatografiche vedono l'impiego di colonne con fasi stazionarie differenti (sia per polarità che per spessore di fase), a seconda che l'analisi sia relativa ad acidi grassi, mono e digliceridi, steroli oppure ossidi del colesterolo. Ognuna delle classi di composti indicati, prima dell'analisi viene sottoposta ad un opportuno processo di derivatizzazione, necessaria per incrementarne la volatilità. La spettrometria di massa consente l'analisi strutturale degli analiti e si rende necessaria per una sicura identificazione, soprattutto nel caso dei prodotti di ossidazione del colesterolo, presenti in quantità dell'ordine delle ppm. Il rischio di identificazioni errate è reale per questi composti soprattutto in una matrice come la pasta all'uovo o i biscotti, dove sono presenti anche piccole quantità di steroli vegetali che provengono dalla semola e, in piccola parte, dall'uovo e che hanno tempi di ritenzione gascromatografica simile a quelli degli ossisteroli. L'analisi dei fosfolipidi richiede l'uso della cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) e l'eluizione avviene mediante sviluppo di un gradiente binario. La rivelazione dei fosfolipidi, che non hanno gruppi cromofori specifici, si realizza con il detector a diffusione di luce (Evaporative light scattering detector), che può essere preceduto - in linea- da un detector UV, utile per evidenziare modificazioni strutturali di origine ossidativa. La rivelazione dei fosfolipidi sarà eseguita anche mediante spettrometria di massa, utile per individuare ed identificare anche i prodotti di reazione con i prodotti della reazione di Maillard. La fase conclusiva del lavoro prevede l'elaborazione dei dati ottenuti per valutare con tecniche chemiometriche le variabili che permettono di discriminare i diversi prodotti. Obiettivi finali che il progetto si propone di raggiungere: 1) valutare le prestazioni produttive di galline sottoposte a diverso sistema di allevamento (metodo biologico e sistema intensivo); 2) valutare l'effetto del sistema di allevamento sul microbismo ambientale; 3) valutare l'effetto del sistema di allevamento sulle caratteristiche cromatiche di tuorli di uova "biologiche" e convenzionali; 4)valutare l'effetto del sistema di allevamento su profilo acidico, contenuto di lipidi totali e di colesterolo delle uova; 5) valutare la resistenza ossidative di uova "biologiche" e convenzionali; 6) stabilire le modificazioni delle caratteristiche sensoriali delle uova "biologioche" e convenzionali sottoposte a due diversi tipi di cottura; 7) quantificare le differenze in termini di carica microbica totale e di incidenza di salmonelle in uova "biologiche" e convenzionali. 8)valutare l'impatto delle tecnologie di produzione di ovoprodotti su uova biologiche e convenzionali. 9) seguire le caratteristiche della frazione lipidica proveniente da queste tipologie di uovo lungo la filiera alimentare, comprendente trattamenti di risanamento e conservazione, utilizzo per produzioni alimentari e successivo stoccaggio. Bibliografia citata Folch J., M. Lees, and G. H. Sloane-Stanley, 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 226: 497-507. Kornburst D. J. and Mavis R. D., 1980. Lipids 15: 315-322. Lawless H.T. and Heymann H., 1998. "Sensory Evaluation of Food". Chapman and Hall (eds.) New York, NY. Meluzzi A., Giordani G., Urrai G.F., Sirri F., Cristofori C., 1993 - Cholesterol level and fatty acid composition of commercial eggs produced in Italy.- Proc. 11th European Symposium on the Quality of Poultry Meat 2: 427-432, Tours, France, 4-8 Octobre. Meluzzi A., Tallarico N., Sirri F., Cristofori C., Giordani G. 1997 – Fortificationof hen eggs with n-3 polyunsaturated fatty acids. VII Europ. Symp. on the Quality of Eggs and Egg Products. Poznan (Poland), September 21-26. Pp. 270-277. Tallarico N., Sirri F., Meluzzi A., Pittia P., Parpinello G.P., and Franchini A. (2002) – Effect of dietary vegetable lipids on functional and sensory properties of chicken eggs. Ital. J. Food Sci., 14: 159-166. Utzmann, C.M.; Lederer, M.O. (2000)Identification and quantification of aminophospholipids-linked Maillard compounds in model systems and egg yolk products, J. Agric. Food Chem., 48: 1000-1008. E. Boselli, M.F. Caboni, N.G. Frega e G. Lercker. (2004)Cholesterol oxidation in pasta produced with eggs of different origin. European Food Res.& Technol. In press E. Boselli, M. Bonoli, M.F. Caboni e G. Lercker. (2002)Determination of cholesterol oxidation products in the supercritical carbon dioxide extract of egg yolk powder: comparison with conventional liquid solvent methods. European Food Res.& Technol. 215, 72-75 E. Boselli e M.F. Caboni;(2000)Supercritical carbon dioxide extraction of phospholipids from dried egg yolk without organic modifier. Journal of Supercritical Fluids, 19, 45-50