Tecnologie Alimentari 5 Giugno e Luglio 2018

laboratorio
Gli utenti dei
sistemi di
diagnostica
sono le piccole
e grandi industrie
alimentari, come
pure laboratori
privati e pubblici
di analisi e i centri
di Ricerca
a supporto
di allevatori,
coltivatori e
aziende industriali
agro-alimentari
• gascromatografia (GC: Gas Chromatography):
la fase mobile è costituita
da gas inerte (quale elio o idrogeno),
che fanno flussare le molecole lungo
la fase stazionaria (colonna cromatografica).
La gascromatografia viene
generalmente utilizzata per identificare
sostanze organiche volatili (o
semi-volatili), e sostanze non polari
(o semipolari);
• cromatografia liquida ad alta pressione
(nota con la sigla HPLC,
acronimo di High Pressure Liquid
Chromatography): è un tipo di cromatografia
liquida che rappresenta
l’evoluzione strumentale della cromatografia
in fase liquida su colonna
classica. In questo caso la fase
mobile è costituita da solventi liquidi
e viene utilizzata preferenzialmente
per l’identificazione di molecole polari
sensibili alla temperatura e non
volatili. Un esempio di utilizzo della
cromatografia liquida in prodotti
alimentari è per la ricerca di istamina,
un composto azotato che può
essere presente in alcuni alimenti
in dipendenza della ricchezza di
amminoacidi liberi e dell’eventuale
presenza di microorganismi,
che possono provocare problemi
di intossicazione alimentare, con
conseguente vomito, diarrea, nausea,
prurito, orticaria ecc. Un tipico
esempio di alimento ricco in istamina
è il pesce mal conservato (aringa,
tonno, sgombro, sardina, acciuga,
alaccia, ecc). Altri cibi che possono
contenere quantità anche considerevoli
di istamina sono i formaggi,
gli spinaci, i pomodori in scatola, i
cibi fermentati, il vino e la birra.
Metodi ottici e spettroscopici: vengono
utilizzati per investigare la composizione
chimico-fisica dei prodotti che si
vogliono controllare e le relative variazioni,
dovute a differenti stati biologici
e metabolici. In conseguenza di uno
stress ossidativo del prodotto si rileva,
ad esempio, l’alterazione dei pigmenti
foto-sintetici, che non risulta uniforme
su tutta la superficie, data la presenza
contemporanea sia delle cellule direttamente
colpite, sia di quelle non direttamente
coinvolte dal processo di
degradazione. L’applicazione di questa
tecnica è molto utile per esempio in
campo ortofrutticolo, dove è di fondamentale
importanza, sia in fase di
raccolta sia in fase di post raccolta, una
precoce analisi di eventuali fenomeni
di stress dei frutti causati da molteplici
fattori sia di tipo biotico (attacco da virus
o batteri), sia di tipo a-biotico (per
esempio variazioni di temperatura,
mancanza di acqua, stress meccanici
ecc). Molto importante è anche il controllo
in fase di post-raccolta, in particolare
per eventuali danni arrecati alla
frutta in fase di trasporto.
Oltre alle tradizionali tecniche di spettroscopia
(spettroscopia infrarossa in
trasformata di Fourier, spettroscopie
di trasmittanza e riflettenza nel visibile
e vicino infrarosso, spettroscopia
di fotoluminescenza ecc.), ha attirato
l’attenzione dei ricercatori anche la
spettroscopia Raman e la spettroscopia
TRRS (acronimo di time-resolved
reflectivity spetroscopy) con laser ad
impulsi ultracorti.
La spettroscopia Raman, basata sul
fenomeno della diffusione di una
radiazione elettromagnetica monocromatica
da parte del campione
utilizzato, è in grado di fornire informazioni
sulle caratteristiche strutturali
e sulla composizione chimica dei vari
pigmenti (quali flavonoidi, clorofilla, carotenoidi
ecc) presenti sulla superficie
dei frutti. Per esempio il betacarotene
può essere utile come bio-maker sui
mandarini colpiti da attacco fungino.
Essendo una tecnica non distruttiva e
non invasiva è molto apprezzata per
il controllo della sicurezza dei prodotti
ortofrutticoli.
Per ovviare al fatto che non tutti i
legami chimici sono sensibili all’infrarosso
e perciò molte molecole
non possono essere individuate risultando
praticamente invisibili, la
spettroscopia Raman è stata progressivamente
affinata, con introduzione
sul mercato di moderni spettrometri
in grado di riconoscere con maggior
efficacia inquinanti e contaminanti.
L’accoppiamento con microscopio
ottico esalta notevolmente le potenzialità
delle spettroscopia Raman.
La spettroscopia di riflettanza risolta
nel tempo (TRS) è anch’essa un metodo
non distruttivo, utilizzato per
valutare lo stato di maturazione alla
raccolta di frutti di nettarine e per
prevedere la loro durata. Tale tecnica
fa uso di sorgenti laser ad impulsi ultracorti
e di sistemi optoelettronici di
acquisizione di segnali ottici veloci e
molto deboli.
Tecniche immunochimiche: l’immunochimica
è una tecnica basata
sull’interazione antigene - anticorpo,
e già da tempo si è affermata come
metodo di analisi degli alimenti per
la determinazione di contaminanti
sia di piccole dimensioni (quali micotossine,
pesticidi, anabolizzanti), sia di
peso molecolare elevato (quali ormoni
peptidici, proteine allergeniche, tossine
batteriche ecc) eventualmente
presenti anche in piccole quantità
negli alimenti. Tra i metodi immunochimici
utilizzati nei test di diagnostica
alimentare figurano:
• metodo ELISA (Enzime Linked
Immuno-Sorbant Assay), che permette
di identificare la presenza di
micotossine, antibiotici, allergeni e
residui vari in alimenti quali latte,
cereali, miele, carne;
• test di immuno-diffusione: è una tecnica
di precipitazione in cui un antigene
e un anticorpo diffondono in
un mezzo (gel), producendo linee di
precipitine (anticorpi che, legandosi
al relativo antigene, danno luogo alla
TECNOLOGIE ALIMENTARI N.5 2018
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