RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

Qualità, percezione della qualità e tracciabilità del prodotto nei sistemi ovini da carne

Università di riferimento

Università degli Studi del MOLISE - SCIENZE ANIMALI, VEGETALI E DELL'AMBIENTE - CAMPOBASSO(CB)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Angelo MANCHISI

Descrizione

Compito specifico della nostra Unità di Ricerca sarà quello di produrre 2 tipologie di agnello da latte (indicativamente 13 kg di peso vivo) di razza Comisana e 2 tipologie di agnello leggero (approssimativamente 20-22 kg di peso vivo) di razza Merinizzata Italiana ottenute modulando, all'interno del genotipo, l'intensità del livello alimentare. Saranno considerati un regime alimentare di tipo estensivo e uno con significativa integrazione di concentrato (intensivo). Nel caso degli agnelli da latte sarà variata l'alimentazione delle madri.

In sintesi, la nostra Unità di Ricerca:

a) valuterà l'evoluzione della cartilagine metafisaria di accrescimento in relazione allo sviluppo scheletrico degli agnelli prodotti da tutte le unità operative aderenti al progetto, in funzione del genotipo e dei modelli produttivi attuati;
b) verificherà, a livello locale, il grado di accettabilità da parte dei consumatori delle 4 tipologie di agnello prodotte, mediante la realizzazione di un test affettivo di consumo;
c) contribuirà con le altre Unità di Ricerca ad una approfondita caratterizzazione qualitativa della carne delle tipologie di agnello prodotte dalle Unità di Ricerca partecipanti al progetto ed indicate nel piano fondamentale, comune ed integrato della ricerca (modello A), mediante la valutazione di una serie di indicatori oggettivi, riferiti ai principali aspetti qualitativi sensoriali (collagene intramuscolare, legami crociati, proteoglicano decorina, misure reologiche, perdite idriche su carne cruda e cotta) e nutrizionali (profilo minerale, composizione centesimale) della carne.

Il programma si articolerà in due distinte fasi.

FASE I - Durata 12 mesi.

Ventiquattro agnelli maschi di razza Merinizzata Italiana, nati da parti singoli e di 5 d d'età, saranno suddivisi in 2 gruppi omogenei, differenti per l'intensità del livello alimentare: estensivo o intensivo.
Gli agnelli allevati estensivamente non saranno svezzati, andranno al pascolo con le madri durante il giorno e, al loro rientro in stalla, riceveranno una minima integrazione alimentare.
Gli agnelli allevati intensivamente saranno svezzati precocemente, tenuti prevalentemente in stalla ed alimentati con una significativa integrazione/finissaggio con mangimi commerciali.

Saranno inoltre utilizzati 24 agnelli maschi di razza Comisana, anch'essi nati da parti singoli e divisi in 2 gruppi omogenei differenti per l'intensità del livello alimentare delle madri: estensivo o intensivo.
Le pecore saranno alimentate al pascolo con una successiva integrazione all'ovile a base esclusivamente di fieno ad libitum (regime estensivo) oppure di fieno ad libitum e mangime concentrato (razionato in funzione del loro stadio fisiologico) (regime intensivo).

L'acqua di abbeverata, il latte, i foraggi (pascolati e non) ed i concentrati consumati dagli agnelli e/o dalle pecore allattanti verranno regolarmente campionati secondo uno schema comune, conservati ed inviati alle Unità di Ricerca impegnate nell'autenticazione della carne (Udine e Catania).

Raggiunto il peso prefissato, tutti gli agnelli saranno macellati presso uno stabilimento di macellazione a norma per gli ovini, in accordo con le normative sul benessere animale.
Le metodologie di macellazione, valutazione, preparazione e frollatura della carcassa e i rilievi sulla stessa saranno quelle suggerite dall'Associazione Scientifica di Produzione Animale (A.S.P.A., 1991. Metodologie relative alla macellazione degli animali di interesse zootecnico e alla valutazione e dissezione della loro carcassa. ISMEA, Roma) e specificate nel piano fondamentale, comune ed integrato, della ricerca (modello A). Le carcasse di ciascuna tipologia saranno fotografate per la costituzione di standard di riferimento.
Durante la macellazione, da tutti i soggetti, saranno prelevati campioni di sangue (almeno 5 ml in EDTA) da inviare all'Unità di Ricerca di Firenze per la caratterizzazione genetica di razza. A tal fine, oltre ai campioni di sangue degli agnelli, saranno inviati all'Unità di Ricerca di Firenze anche campioni di sangue e di vello (comprensivo di bulbi piliferi) provenienti da riproduttori maschi (1/2 arieti non fratelli pieni per azienda) e femmine (6/8 pecore per azienda) appartenenti ad almeno 5 allevamenti per ogni razza.
Immediatamente dopo la preparazione della carcassa saranno prelevati da ciascun soggetto campioni di grasso perirenale, che saranno immediatamente congelati sotto vuoto e avvolti in foglio di alluminio, per essere inviati all'Unità di Ricerca di Catania, per l'effettuazione delle analisi dei terpeni.

A 24 h dalla macellazione, da carcasse refrigerate, si provvederà alla dissezione ed allo spolpo del taglio campione ed al prelievo dei campioni, al loro confezionamento e congelamento (immediato o dopo 6 d di refrigerazione, a seconda dell'analisi alla quale saranno sottoposti) secondo lo schema descritto nel piano fondamentale, comune ed integrato, della ricerca (modello A).

A conclusione della Fase I, la nostra Unità di Ricerca invierà i campioni di propria produzione alle altre Unità di Ricerca e provvederà al ritiro di quelli prodotti dalle altre Unità per sottoporli, insieme ai propri, alle analisi di competenza, sempre secondo lo schema integrato del progetto comune (modello A).

FASE II - Durata 12 mesi.

Questa fase della ricerca sarà dedicata all'esecuzione delle analisi di competenza della nostra Unità di Ricerca, come da protocollo concordato, e del consumer test, alla elaborazione dei dati e alla divulgazione dei risultati.

Sulle ossa del metacarpo e del metatarso, prelevate alla macellazione dalla mezzena destra dei soggetti di tutte le tipologie prodotte dalle 5 Unità di Ricerca, verranno determinati i principali parametri morfometrici (lunghezza, diametro diafisario massimo e peso), l'umidità (dopo 7 d a 100°C in stufa ventilata) e lo spessore della cartilagine di accrescimento metacarpale. Le ossa saranno tagliate a livello dell'epifisi in sezioni (2 mm) longitudinali, secondo un piano sagittale, e colorate in nitrato d'argento (Hinds, 1959. Ph.D. Dissertation. Univ. of Illinois, Urbana). Lo spessore della cartilagine sarà misurato al microscopio ottico (10x).

Su 228 campioni (12 campioni per 19 tipologie di agnello) di muscolo longissimus thoracis (restante parte) da mezzena destra saranno effettuate:
a) Analisi della matrice extracellulare del muscolo scheletrico (collagene intramuscolare, legami crociati, proteoglicano decorina):
I campioni muscolari, privati dell'epimisio e dei residui macroscopici di grasso, saranno tritati finemente e liofilizzati per 48 h.
Su 100 mg di tessuto liofilizzato ed idrolizzato (Etherington e Sims, 1981. J. Sci. Food Agric. 32:539), sarà determinata la concentrazione della 4-idrossiprolina, secondo la procedura colorimetrica di Woessner (1961. Arch. Biochem. Biophys. 93:440).
La concentrazione di collagene, espressa in microgrammi per milligrammo di tessuto muscolare liofilizzato, sarà calcolata considerando il peso molecolare del collagene pari a 7,25 volte quello della idrossiprolina (Eastoe e Leach, 1958. A survey of recent work on the amino acid composition of vertebrate collagen and gelatin. In: G. Stainsby (Ed.) Recent Advances in Gelatin and Glue Research. p. 173. Pergamon Press, New York, NY, USA).
L'idrossilisilpiridinolina (HLP) sarà concentrata e purificata da 100 mg di tessuto muscolare liofilizzato ed idrolizzato, mediante cromatografia liquida su colonna di cellulosa (Skinner, 1982. J. Chromatogr. 229:200) e, successivamente, quantificata in HPLC secondo la procedura di Eyre et al. (1984. Anal. Biochem. 137:380).
L'HLP sarà identificata mediante confronto con uno standard di HLP purificata da cartilagine bovina, oltre che in relazione al tempo di ritenzione relativo rispetto a quello della piridossammina•2HCl, utilizzata come standard interno.
La concentrazione di HLP sarà calcolata in base a quella dello standard interno (considerando l'area di fluorescenza della piridossammina•2HCl superiore di 3,1 volte rispetto a quella della HLP) e sarà espressa in microgrammi di HLP per milligrammo di tessuto muscolare liofilizzato. La quantità di HLP sarà inoltre rapportata alla concentrazione di collagene presente nel campione (assumendo che quest'ultimo abbia un peso molecolare di 300000 D) ed espressa, quindi, anche in moli di HLP per mole di collagene (Eyre e coll., 1984. Anal. Biochem. 137:380).
La decorina sarà estratta da 100 mg di tessuto muscolare fresco e quantificata con immunoblot (Velleman et al., 1996. Connect. Tissue Res. 34:33) utilizzando un siero policlonale di coniglio anti-decorina umana (1:5000) come anticorpo primario e, come anticorpo secondario, IgG di capra anti-coniglio (1:30000) coniugate con fosfatasi alcalina. La lettura dei blot sarà effettuata mediante un sistema di acquisizione d'immagine, come descritto da Jarrold et al. (1999. Atherosclerosis 146:299), e la quantità di decorina espressa in unità di densità ottica per milligrammo di tessuto muscolare fresco.
b) Analisi del profilo minerale della carne:
Ciascun campione muscolare sarà incenerito gradualmente (12 h a 200°C, 12 h a 400°C, e 48 h a 600°C) in un forno a muffola (Field et al., 2002. J. Food Comp. Anal. 15:19). Approssimativamente 0,25 g di ceneri saranno dissolte in 5 ml di acido cloridrico concentrato per almeno 1 h (AOAC, 1990; metodi 975.03 e 985.01). I campioni saranno poi opportunamente diluiti con acqua distillata e deionizzata. Quattro macroelementi (Na, K, Mg e Ca) e due elementi in tracce (Fe e Zn) saranno determinati con uno spettrofotometro ad assorbimento atomico equipaggiato con lampade a catodo cavo specifiche per ciascun elemento e fiamma aria-acetilene. Per ciascun minerale saranno usate le seguenti lunghezze d'onda (nm): Na, 589,0; K, 766,5; Mg, 285,2; Ca, 422,7; Fe, 248,3; Zn, 213,9.

Su un totale di 228 campioni (12 campioni per 19 tipologie di agnello) di muscolo longissimus lumborum da mezzena sinistra, saranno valutate:
a) Misure reologiche: campioni cilindrici di ciascun muscolo cotto a bagnomaria a 80°C saranno prelevati in senso longitudinale alle fibre con l'ausilio di un carotometro di 0,5 pollici di diametro. Tali campioni verranno sottoposti ad analisi reologiche per il rilievo dello sforzo di taglio (Warner Bratzler Shear Force), utilizzando l'apparecchio Instron mod. 1140. Dalla registrazione dello sforzo compiuto dalla lama per tagliare il campione, dalla cella utilizzata, dalla velocità della lama e della carta sarà possibile rilevare, oltre che il valore dello sforzo di taglio, anche la durezza (peak force), la resistenza (peak elongation) ed il lavoro.
b) Ritenzione idrica (metodo per compressione): 300 mg di carne verranno sottoposti ad una pressione di 50 kg/cm2, per la durata di 5 minuti, fra due lastre di plexiglas e tra due fogli di carta da filtro. Successivamente si rileverà, planimetricamente, l'area dell'acqua liberata.
c) Perdite di acqua su carne cotta: i campioni di carne verranno pesati e introdotti in sacchetti di polietilene che saranno poi immersi in bagnomaria. Al centro del campione verrà inserita una termocoppia per registrare gli incrementi di temperatura. La cottura verrà sospesa al raggiungimento di 80°C. I campioni saranno poi rimossi dal bagnomaria, raffreddati in acqua corrente a circa 15°C per 30 minuti. La carne sarà successivamente asciugata e pesata: per differenza tra i pesi saranno calcolate le perdite da cottura.
d) Umidità, in stufa ventilata a 100-102°C per 16-18 ore sino al raggiungimento del peso costante.
e) Ceneri grezze (in doppio), ottenute in muffola a 525°C (A.O.A.C., 1984. Official Methods of Analysis. 14th Ed., n. 31.012, Association of Official Analytical Chemist Ed., Washington).
f) Proteina totale (in doppio), rilievo dell'azoto totale con il metodo Kjeldahl (A.O.A.C., 1990. Official Methods of Analysis. 15th Ed., n. 981.10, Association of Official Analytical Chemist Ed., Washington).
g) Lipidi grezzi (in doppio) utilizzando apparecchi Soxhlet, con etere di petrolio senza idrolisi acida (A.O.A.C., 1990. Official Methods of Analysis. 15th Ed., n. 960.39, Association of Official Analytical Chemist Ed., Washington).
I campioni saranno analizzati secondo le metodiche suggerite dall'Associazione Scientifica di Produzione Animale (A.S.P.A., 1996. Metodiche per la determinazione delle caratteristiche qualitative della carne. Università degli Studi di Perugia).

Su 24 cosci da mezzene destra e sinistra (rispettivamente n=12 e n=12) e su 16 spalle da mezzene destra e sinistra (rispettivamente n=4 e n=12) degli agnelli appartenenti a ciascuna delle 4 tipologie prodotte dalla nostra Unità di Ricerca, sarà effettuato un test affettivo (consumer test) mediante 'central location test' (Lawless e Heymann, 1999. Sensory Evaluation of Food - Principles and Practices. Aspen Publishers, Gaithersburg, Maryland, USA; Meilgaard et al., 1991. Sensory Evaluation Techniques. 2nd Ed., CRC, Boca Raton, Florida, USA; S.S.H.A., 1998. Evaluation Sensorielle. Manuel Méthodologique. Lavoisiers Tec & Doc, Paris, France), come descritto approfonditamente nel piano fondamentale, comune ed integrato, della ricerca (modello A).