STABILITÁ DEI GRASSI E DEL COLORE NELLA MORTADELLA IN FUNZIONE DI ALCUNE SOSTANZE ANTIOSSIDANTI

Novelli E., Zanardi E., Ghiretti Gp., Chizzolini R.

Istituto di Scienza e Tecnologia degli Alimenti, Facoltá di Medicina Veterinaria, Universitá degli Studi di Parma

Ricerca eseguita con il contributo finanziario del Ministero della Università e della Ricerca Scientifica. Progetto Nazionale: Qualità delle produzioni zootecniche (1995-1996).
Si ringraziano i Sigg. E. Campesato e C. Damaschi per la collaborazione prestata.

Introduzione

Nel corso di una precedente sperimentazione condotta sul salame Milano (Ghiretti et al., 1996) è stata studiata l’attività antiossidante di catechina, acido fitico e sesamolo a confronto con l’ascorbato e con l’assenza di additivi antiossidanti. I risultati hanno dimostrato l’assenza di effetti sulle caratteristiche di composizione, sulla fermentazione microbica e sulle proprietà organolettiche delle molecole utilizzate. É emerso, invece, che il colore nel salame affettato, confezionato sottovuoto ed esposto alla luce in un banco di vendita atto a simulare condizioni commerciali, era meno stabile nelle formulazioni che non contenevano ascorbato. La stabilità ossidativa dei grassi misurata tramite il numero dei perossidi e il TBA era minore in presenza di ascorbato allo 0,2%, mentre l’ossidazione del colesterolo sembrava essere inibita maggiormente dal sesamolo e dall’ascorbato.
Nonostante il dubbio derivante dalla osservazione della scarsa stabilità del colore nel salame confezionato sottovuoto, si è ritenuto potenzialmente interessante ripetere l’esperimento con le stesse molecole utilizzate nella produzione della mortadella. Si tratta in questo caso di un prodotto macinato come il salame ma sottoposto a cottura invece che a fermentazione e stagionatura. Le problematiche di stabilità all’ossidazione sono senz’altro diverse nella mortadella a causa dell’effetto delle alte temperature sulla formazione del colore e sull’ossidazione dei grassi.
Il trattamento termico ha effetti negativi sulla struttura cellulare, inattiva gli enzimi (compresi quelli ad azione riducente) e libera l’ossigeno dalla ossimioglobina preparando il terreno per la produzione di acqua ossigenata. La cottura prolungata ha l’effetto di liberare gli ioni ferro dai gruppi eme, la cui attività proossidante è ben nota e la macinatura aumenta la superficie di esposizione all’ossigeno e agli altri catalizzatori della ossidazione. Il cloruro di sodio ha effetti proossidanti (Kanner, 1994) secondo vari meccanismi, uno dei quali è quello di spostare gli ioni ferro dei gruppi prostetici rendendoli disponibili per la catalisi ossidativa.
Le molecole scelte fanno parte di un gruppo di sostanze di cui è nota l’attività antiossidante (Namiki, 1990; Shahidi et al., 1992; Ramarathnam et al., 1995; Zhou and Erdman, 1995). La scelta si è basata anche sulle caratteristiche di solubilità poichè la maggior parte degli antiossidanti naturali non sono, o sono poco, idrosolubili e questo crea delle difficoltà durante la lavorazione delle carni (Johnson, 1995). I prodotti di salumeria sono costituiti da una miscela di parti magre e di parti grasse e si prestano maggiormente per molecole idrosolubili, specie se in soluzioni a bassa forza ionica, poichè gli additivi vengono aggiunti in una fase in cui vengono estratte le proteine miofibrillari. L’acido fitico è idrosolubile, la catechina è solo parzialmente idrosolubile e il sesamolo è liposolubile.
La catechina, l’acido fitico e il sesamolo sono i più studiati tra gli antiossidanti naturali e hanno diversi meccanismi di azione, non tutti completamente chiariti. La catechina e il sesamolo sono dei composti fenolici, agiscono come accettori di radicali e interrompono la catena di reazioni ossidative (Namiki, 1990; Shahidi et al., 1992). La catechina è estratta dalle foglie del te verde e il sesamolo è presente nei semi di sesamo. L’acido fitico è un composto naturalmente presente nei cereali, agisce chelando gli ioni ferro liberi, è un potente inibitore della formazione di radicali idrossilici, catalizzata dal ferro, e della perossidazione lipidica (Empson et al., 1991). L’acido fitico sembra abbia anche un effetto ipocolesterolemizzante (Zhou and Erdman, 1995).

Materiali e Metodi

Le mortadelle sono state prodotte in lotti di 100kg ciascuno utilizzando spalle di suino (40%), trippini (25%), lardelli di gola (25%), emulsione di grasso (ghiaccio/grasso/caseinato=5/5/1) (10%), sale (2,15%), saccarosio (1,28%), caseinato (1%), polifosfati (0,3%), sale nitritato (0,2%) e spezie.
Le materie prime erano fresche, provenienti da un unico macello e appartenenti ad un lotto di suini pesanti.
Per quanto concerne gli antiossidanti i 6 impasti si differenziavano nel seguente modo:
    1. Formulazione senza antiossidanti
    2. Formulazione con ascorbato 0.1%
    3. Formulazione con ascorbato 0.2%
    4. Formulazione con catechina 4.6x10-4 M (Sigma, C-1251)
    5. Formulazione sale sodico dell’acido fitico, 4.6x10-4 M (Sigma, P-3168)
    6. Formulazione sesamolo 4.6x10-4 M (Sigma S-6517).
Gli antiossidanti sono stati miscelati allo stato di polvere con il sale, gli additivi e gli aromi. Le miscele sono state aggiunte agli impasti.
Le dosi degli antiossidanti sono state scelte dopo alcune considerazioni. L’acido ascorbico e gli ascorbati sono consentiti alla dose massima dello 0,2% ma vengono utilizzati a dosi variabili dallo 0,1 allo 0,2% a seconda dei prodotti e delle tecnologie impiegate. La dose dello 0,1% corrisponde a quanto normalmente utilizzato dallo stabilimento per la mortadella, mentre lo 0,2% rappresenta il massimo consentito.
Le dosi degli altri antiossidanti sono state definite in funzione di quanto consentito per i tocoferoli naturali. L’uso di concentrazioni espresse in moli aveva la funzione di evitare il rischio, legato all’impiego di percentuali, di usare un numero di molecole molto diverso trattandosi di composti di peso molecolare differente.
Le analisi chimiche sono state effettuate sulle mortadelle dopo 1 settimana di conservazione a 4°C. Le analisi relative alla ossidazione dei grassi comprendevano la determinazione del numero dei perossidi, delle TBARS, del colesterolo totale e degli ossidi del colesterolo (Novelli et al., 1997). Si è proceduto anche alla determinazione della composizione centesimale, del cloruro sodico, dei nitriti e del pH (Zanardi et al., 1994).
Lo studio ha compreso la valutazione della stabilità del colore delle mortadelle affettate, confezionate in atmosfera protettiva e sottovuoto, ed esposte in banchi di vendita atti a simulare condizioni commerciali. Il confezionamento in atmosfera protettiva è stato effettuato con una miscela di azoto e anidride carbonica nella proporzione di 85/15.
Le confezioni sono state poste in banchi espositori refrigerati a +4°C con un ciclo di illuminazione di 12 ore/giorno, ottenuto con lampade fluorescenti (Philips TLD 18W/96: 6500 K, indice cromatico 97, rapporto lumen/watt 65) e una intensità luminosa di circa 1000 lux. La valutazione sensoriale è stata effettuata tre volte la settimana da un panel di 10 membri i quali erano chiamati a giudicare in merito alla comparsa/presenza del colore bruno-marrone dovuto alla ossidazione del nitrosomioemocromogeno a porfirine ossidate. Il giudizio relativo al colore marrone variava da 1 (molto leggero) a 5 (molto accentuato).
I sei diversi tipi di mortadella sono stati pure sottoposti alla valutazione sensoriale completa da parte di un panel di assaggiatori per una serie di caratteri organolettici secondo una scala da 1 a 5 (1= presenza del carattere in modo appena accennato; 5= presenza del carattere in modo molto accentuato).
Il panel di valutatori ha espresso anche un giudizio di intensità del colore su fette fresche di taglio.
Il colore è stato misurato con un colorimetro (Minolta Chromameter Reflectance II CR200/08) utilizzando la sorgente D65 e il sistema L*a*b* (C.I.E. 1976). Su ciascun campione sono state fatte quattro misure.

RISULTATI E DISCUSSIONE

I valori del numero dei perossidi (Tab. 2) hanno mostrato incrementi nelle formulazioni contenenti ascorbato. Le misure di TBARS, invece, hanno mostrato un andamento opposto, vale a dire una diminuzione dei valori nei campioni contenenti ascorbato. L’ascorbato ha confermato l’effetto di stimolo delle reazioni di trasformazione del nitrito che portano alla formazione di composti con la mioglobina (Cassens et al., 1979). Infatti, le formulazioni che contenevano ascorbato sono risultate quelle con il più basso contenuto di nitriti residui (Tab. 1).

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I suddetti risultati confermano in parte quanto ottenuto con il salame Milano (Ghiretti et al., 1996) ove si era riscontrato un aumento dei numero dei perossidi e dei valori di TBARS nella formulazione con ascorbato allo 0,2%. Nel salame il sesamolo era legato a valori inferiori del TBARS.
La determinazione degli ossidi del colesterolo (Tab. 3) ha dimostrato la presenza di 7 -idrossicolesterolo in tutte le formulazioni, di 7-chetocolesterolo in tutte le formulazioni, eccetto quella contenente catechina, e di 5,6 -epossicolesterolo solo nella formulazione con sodio ascorbato 0,2%. Il 20 -idrossicolesterolo e il 25-idrossicolesterolo non sono mai stati osservati. La percentuale totale di colesterolo ossidato è generalmente inferiore allo 0,12%, con i valori inferiori riscontrati rispettivamente nelle formulazioni con catechina, senza antiossidanti aggiunti, con sesamolo e con acido fitico. Le formulazioni con ascorbato hanno fornito valori più alti e proporzionali alla dose utilizzata.

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I risultati non sono molto diversi da quelli riscontrati nel salame Milano nel quale gli ossidi regolarmente riscontrati sono stati il 5,6 -epossicolesterolo, il 7 -idrossicolesterolo e il 7-chetocolesterolo. Il sesamolo e l’ascorbato nel salame sembravano essere gli antiossidanti a maggior effetto sulla stabilità del colesterolo mentre la catechina mostrava l’effetto minore.
Le misure di colore e la valutazione sensoriale della intensità del colore rosso (Tab. 4) sulle fette tagliate di fresco hanno mostrato una maggiore intensità di colore rosso-rosa (a* e Croma) e minori valori di Tinta nel caso della formulazione con 0,2% ascorbato. Il risultato è probabilmente da attribuirsi all’effetto positivo dell’ascorbato sulla formulazione del nitrosomioemocromogeno (Cassens et al., 1979).

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Le prove di stabilità del colore (Fig. 1 e 2), sia sottovuoto sia in atmosfera modificata, hanno mostrato un andamento simile a quello osservato nel caso del salame confezionato sottovuoto (Ghiretti et al., 1996). Il colore è risultato più stabile nelle formulazioni con ascorbato e, in particolare, alla dose dello 0,1%. Tutte le altre formulazioni, specialmente quelle con gli antiossidanti naturali, hanno dimostrato scarsa stabilità del colore.

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L’indicazione di massima che è emersa da questa sperimentazione è che gli antiossidanti studiati hanno effetti diversi sulla stabilità del colore e su quella dei grassi.
I valori del numero dei perossidi sembrano indicare che nel salame gli antiossidanti vegetali rallentano i fenomeni ossidativi mentre l’ascorbato 0,2% avrebbe effetti proossidanti (Ghiretti et al., 1996). Nella mortadella l’effetto proossidante dell’ascorbato si è manifestato solo per i perossidi mentre per il TBARS sembrerebbe avere effetto antiossidante. I risultati della ossidazione del colesterolo sembrano andare nella stessa direzione del salame. I livelli di ossidazione sono, comunque, piuttosto contenuti, probabilmente anche a causa della presenza dei nitriti in tutte le formulazioni.
Risulta confermata la mancanza di azioni protettive degli antiossidanti vegetali contro l’alterazione del colore durante la conservazione ed esposizione alla luce. In questo contesto l’azione positiva espressa dall’ascorbato è conseguente al fatto che tale composto migliora la formazione di nitrosomioglobina aumentando la produzione di ossido nitrico tramite la riduzione del nitrato (Cassens et al., 1979). L’effetto appare dimostrato anche dalla osservazione della relazione diretta esistente tra i nitriti residui e le dosi di ascorbato. I risultati negativi in merito alla stabilità del colore porterebbero alla esclusione dei nuovi antiossidanti, se usati in assenza di ascorbato, dalle formulazioni sia dei prodotti crudi fermentati (salame) che nei prodotti macinati cotti a pasta fine (mortadella) giacché la stabilità del colore rappresenta il fattore determinante ai fini della vita commerciale di tali prodotti alimentari.

PAROLE CHIAVE: mortadella, ossidazione, antiossidanti, grassi, colore.

KEY WORDS: mortadella, oxidation, antioxidants, lipids, colour.

RIASSUNTO. I fenomeni ossidativi ed antiossidativi cui possono andare incontro il colore e i lipidi della mortadella sono stati studiati utilizzando sei formulazioni diversificate in base agli additivi antiossidanti aggiunti all’impasto. Sono stati prodotti sei impasti di salame Milano di cui uno senza antiossidanti aggiunti, due con ascorbato di sodio (0,1 e 0,2%), uno con catechina, uno con acido fitico ed uno con sesamolo.
Le mortadelle sono state sottoposte a controlli di tipo compositivo, di intensità del colore con valutazione sensoriale e strumentale, di stabilità del colore alla esposizione alla luce e di stabilità dei lipidi alla ossidazione.
I risultati hanno dimostrato che i sei impasti non differivano quanto a composizione e caratteristiche sensoriali. Le prove di confezionamento in atmosfera protettiva e sottovuoto hanno dimostrato la inefficacia di tutte le formulazioni eccetto quelle con l’ascorbato. La determinazione del numero dei perossidi e delle TBARS ha messo in evidenza un probabile effetto proossidante dell’ascorbato allo 0,2%. L’ossidazione del colesterolo sembra essere inibita al massimo grado dal sesamolo e dall’ascorbato mentre la catechina si pone all’estremo opposto.

SUMMARY: VEGETABLE ANTIOXIDANTS AND STABILITY OF FATS AND COLOUR IN MORTADELLA. The investigation has looked at oxidative processes in Mortadella in relation with new and old antioxidant additives. Six formulations were produced of which one without antioxidants, two with sodium ascorbate (0.1 and 0.2%), one with catechin, one with phitic acid, and one with sesamol.
The six formulations were checked for composition, colour intensity and stability to light exposure, and lipid oxidation.
Sensory evaluation of colour stability of mortadella packed under vacuum and protective atmosphere showed that colour was most stable in the case of Sodium ascorbate added formulations, and in particular, with the low dose (0.1%) of ascorbate. All other formulations, especially the ones with natural antioxidants, showed lower colour stability. A significant difference has been observed in the intensity of the pink-red colour of processed mortadella added with the maximum dose of Sodium ascorbate (a* values and sensory scores). Such a difference was also perceived by panel members.
Peroxide values determination has given indications of a possible prooxidant effect of ascorbate compared with an effective antioxidant activity of the other molecules tested. TBARS values showed the opposite effect.
Cholesterol oxides measurements have shown the presence of 7b-OHcholesterol in all formulations, 7-ketocholesterol in all formulations except catechin, 5,6a-epoxycholesterol only in the formulation with Sodium ascorbate 0.2%; 20a-OHcholesterol and 25-OHcholesterol have never been observed. Total oxysterols were always low, the lowest values being, in order, those of the formulations with catechin, with no antioxidants, with sesamol and with phytic acid. Sodium ascorbate was linked with higher values, which increased, moreover, with the dose used.

BIBLIOGRAFIA