Processi di cottura e produzione di composti potenzialmente tossici.

Louis Camille Maillard, chimico e fisico francese che visse a cavallo tra l’800 e i primi del 900, scoprì una delle reazioni più importanti che avvengono durante il processo di cottura e che prende il suo nome: la reazione di Maillard. Essa dipende da molteplici fattori quali:

  • la quantità e il tipo dei reagenti (proteine piuttosto che zuccheri ad esempio)
  • l’attività dell’acqua libera (AW)
  • la temperatura
  • il tempo

ed è responsabile dell’aspetto e del profumo invitante di una vasta gamma di prodotti quali pane, biscotti, crostate, fritti, carni, etc.. Durante la reazione di Maillard avvengono una serie di processi chimici che portano alla formazione di prodotti complessi. Essa si può suddividere in tre fasi:

  • degradazione di alcuni amminoacidi essenziali
  • formazione di composti che conferiscono il caratteristico odore di cibo cotto
  • formazione di molecole che impartiscono all’alimento il colore bruno

La cottura porta alla formazione della crosta e all’imbrunimento del prodotto, dovuto alla trasformazione delle molecole di glucidi o amminoacidi in molecole più complesse attraverso le complicate e ancora non del tutto conosciute reazioni di Maillard. Quest’ultime dipendono dai fattori sopracitati, le sostanze aromatiche che si formano, ad esempio, dipendono dai parametri di processo utilizzati: a parità di reagenti variando le temperature si ottengono composti con caratteristiche aromatiche differenti.
Tra i glucidi i più reattivi sono gli esosi (esempio glucosio, xilosio, galattosio) rispetto ai pentosi come il fruttosio. Gli aminoacidi (aa) più reattivi sono i basici come l’arginina, la lisina e l’istidina. Tra zucchero e aa avviene una reazione con formazione di una glicosammina e successivamente di una base di Schiff. Naturalmente, per quanto concerne la presenza di eventuali aa essenziali (assunti quindi con la dieta come la leucina, l’istidina, la lisina, etc..) questi sono “trasformati” e non più disponibili come tali per il nostro organismo. Successivamente si ha formazione del composto di Amadori che non determina alcuna colorazione o aroma. Si tratta di un composto fondamentale della reazione di Maillard ed in alcuni tipi di trattamenti (come nel caso del latte) la reazione generalmente non procede oltre. Successivamente durante il trattamento termico avvengo una serie di reazioni che portano alla formazione delle melanoidine (pigmenti bruni) responsabili del colore dorato della crosta. Il caratteristico profumo è invece impartito da sostanze aromatiche.
La reazione di Maillard è responsabile, in sostanza, delle caratteristiche di colore e profumo tipici degli alimenti cotti, ma può portare alla degradazione di vitamine e aa essenziali, alla formazione di composti ad attività mutagena, genotossica e cancerogena come l’acrilammide, l’idrossimetilfurfurale (HMF) o il furfurale (a seconda che lo zucchero sia un esoso o un pentoso rispettivamente).

Di seguito un elenco di composti potenzialmente pericolosi:

  • Acrilammide (direttamente per reazione di Maillard)
  • Ammine eterocicliche (direttamente per reazione di Maillard)
  • Furano (trattamento termico)
  • 3-monocloropropan-1,2-diolo (3-MCPD) (trattamento termico)

A seguito di una raccomandazione della Commissione europea del 2007, gli Stati membri sono stati invitati a monitorare i livelli di acrilammide per un periodo di tre anni e a presentare all’EFSA i dati ottenuti. Nel 2010 la Commissione ha raccomandato loro di proseguire il monitoraggio con cadenza annuale. Dal 2011 ha poi consigliato l’esecuzione di indagini nei casi in cui gli alimenti presentino livelli di acrilammide superiori ai valori indicativi ammessi.(Fonte EFSA)
L’EFSA sta monitorando costantemente il problema legato alla presenza di acrilammide in alimenti (prevalentemente amilacei) e nel 2014 ha pubblicato un’infografica proprio su tale tema.
Il 4 giugno c.m. è uscito un comunicato stampa (EFSA):
“Una volta ingerita, l’acrilammide viene assorbita dal tratto gastrointestinale, distribuita a tutti gli organi e ampiamente metabolizzata. La glicidammide è uno dei principali metaboliti che risultano da questo processo ed è la più probabile causa di mutazioni genetiche e tumori riscontrati in studi su animali.”
La Federazione Europea delle Industrie Alimentari (CIAA) ha sviluppato delle linee guida con lo scopo di fornire ai produttori gli strumenti che possono servire a ridurre i tenori di acrilammide dei prodotti alimentari.
Studi recenti (Mogol, B.A., Gökmen, V. (2014) Mitigation of acrylamide and hydroxymethylfurfural in biscuits using a combined partial conventional baking and vacuum post-baking process, Innovative Food Science and Emerging Technologies 26, 265-270) hanno evidenziato come nuove tecniche di cottura (sottovuoto e convenzionale-sottovuoto) possano contribuire a ridurre la formazione di composti quali l’acrilammide e l’HMF.

Ulteriori e approfonditi studi saranno necessari per poter ottenere dati sempre più precisi e garantire alimenti sani e sicuri attraverso la tecnologia migliore e all’avanguardia.


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Dr.ssa Elga Baviera
Biologa - Esperta in Sicurezza degli Alimenti 
Co-founder dello Studio ABR  -  www.alimentiesicurezza.it

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