Controllo Ufficiale degli Alimenti - Università San Raffaele PDF

Docente Alessandra De Bruno Lezione Il controllo ufficiale degli alimenti  Alessandra De Bruno Obiettivi: Ø Il controllo ufficiale degli alimenti e delle bevande; Ø La chimica analitica; Ø Classificazione e suddivis...

Docente Alessandra De Bruno Lezione Il controllo ufficiale degli alimenti  Alessandra De Bruno Obiettivi: Ø Il controllo ufficiale degli alimenti e delle bevande; Ø La chimica analitica; Ø Classificazione e suddivisione dei metodi analitici; Ø L’analisi volumetrica; Ø Gli indicatori. Il controllo ufficiale degli alimen7 2 di 22  Alessandra De Bruno 1. Il controllo ufficiale degli alimenti e delle bevande Scopo: Il controllo riguarda sia i prodotti italiani o di altra provenienza, destinati ad essere commercializzati nel territorio nazionale, sia quelli destinati ad essere spediti in un altro Stato dell'Unione Europea, oppure esportati in uno Stato terzo. Il controllo ufficiale degli alimen7 3 di 22  Alessandra De Bruno 1.1 Il controllo ufficiale: viene effettuato lungo tutta la filiera produttiva, dalla produzione primaria alla trasformazione, magazzinaggio, trasporto e commercio, fino alla somministrazione e al consumo e riguarda tutti i prodotti e gli additivi alimentari, nonché i materiali destinati a venirne a contatto, commercializzati nel territorio nazionale o destinati all’esportazione. Il controllo ufficiale degli alimen7 4 di 22  Alessandra De Bruno 1.2 Le attività del controllo ufficiale sono dirette a verificare: lo stato, le condizioni igieniche e i relativi impieghi degli impianti, delle attrezzature, degli utensili, dei locali e delle strutture; le materie prime, gli ingredienti, i coadiuvanti e ogni altro prodotto utilizzato nella produzione e preparazione per il consumo; i prodotti semilavorati; i prodotti finiti; i materiali e gli oggetti destinati a venire a contatto con gli alimenti; i procedimenti di disinfezione, pulizia e manutenzione; i processi tecnologici di produzione e trasformazione dei prodotti alimentari; l'etichettatura e la presentazione dei prodotti alimentari; i mezzi e le modalità di conservazione. Il controllo ufficiale degli alimen7 5 di 22  Alessandra De Bruno 2. LA CHIMICA ANALITICA è la branca della chimica rivolta all'identificazione, caratterizzazione chimico-fisica e determinazione quali- e quantitativa dei componenti di un determinato campione. Inoltre, è la disciplina scientifica che sviluppa e applica metodi, strumenti e strategie per ottenere informazioni sulla composizione e sulla natura chimica della materia. Il controllo ufficiale degli alimen7 6 di 22  Alessandra De Bruno 2.1 Applicazioni dei concetti e dei metodi della chimica analitica (in campo alimentare) si trovano ad esempio in: - controllo della produzione industriale (processi di produzione); - controllo di qualità (materie prime, intermedi, prodotti finali); -controllo merceologico e degli alimenti (chimica alimentare)….. In tutti questi campi ed in molti altri ancora la Chimica analitica può fornire risposte a varie domande, come ad esempio: - Qual è la gradazione alcolica di un campione di vino; - Una partita di spaghetti è stata preparata utilizzando grano duro (come prescrive la legge) o usando grano tenero? - Si tratta di un olio EVOO? - ……… Il controllo ufficiale degli alimen7 7 di 22  Alessandra De Bruno 3. Classificazione dei metodi analitici Parte fondamentale della Chimica analitica è il processo analitico, che comprende le diverse fasi del lavoro analitico e quindi anche l’analisi chimica vera e propria. Un’analisi chimica può avere due scopi: Analisi qualitativa: Analisi quantitativa: viene di solito eseguita per prima su una sostanza o una ha lo scopo di determinare le quantità delle specie miscela di sostanze totalmente incognita ed ha lo scopo di chimiche presenti. Lo scopo è fornire risposte ai seguenti determinare quali elementi e/o sostanze siano presenti in quesiti: una miscela. Lo scopo è fornire risposte ai seguenti quesiti: - quanta sostanza X contiene? - cos’è la sostanza esaminata? - che composizione ha? - cosa contiene? - ecc. - in che limiti contiene le sostanze X ed Y? …… Il controllo ufficiale degli alimen7 8 di 22  Alessandra De Bruno Questi due tipi di analisi possono essere eseguiti in vari modi: CHIMICA ANALITICA «CLASSICA» CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE SAGGI CON REAGENTI CHIMICI OTTICI SAGGI ALLA FIAMMA ELETTROCHIMICI TITOLAZIONE CROMATOGRAFICI METODI GRAVIMETRICI Il controllo ufficiale degli alimen7 9 di 22  Alessandra De Bruno Esistono moltissimi metodi analitici: i più comuni metodi analitici sono riportati nel seguente schema: Il controllo ufficiale degli alimen7 10 di 22  Alessandra De Bruno Nella Chimica analitica è importante utilizzare un linguaggio specifico, in particolare si definiscono: 1. campione: porzione di materia sottoposta al processo analitico; 2. analita: sostanza o sostanze che si vogliono determinare qualitativamente/ quantitativamente nel campione; 3. matrice: tutto il resto del campione ad eccezione dell’analita; 4. interferenze: sostanze che possono essere presenti nella matrice e che possono disturbare l’analisi. Il controllo ufficiale degli alimen7 11 di 22  Alessandra De Bruno L’esecuzione di una analisi presuppone la scelta di un metodo analitico. …compito esclusivo del chimico analista. È fondamentale tener presente alcuni fattori tra cui: - lo scopo dell’analisi; - la concentrazione dell’analita e la sua quantità assoluta presente nel campione; - la quantità di campione a disposizione. Il controllo ufficiale degli alimen7 12 di 22  Alessandra De Bruno Il metodo analitico utilizzato deve essere scelto a seconda del tipo di sostanza da analizzare, come indicato in tabella: Il controllo ufficiale degli alimen7 13 di 22  Alessandra De Bruno 4. I metodi analitici si possono suddividere anche secondo un altro criterio: 4.1 metodi chimici: sono di solito distruttivi (cioè distruggono il campione e non permettono la sua successiva utilizzazione in altre analisi) e utilizzano reazioni chimiche: titolazioni (volumetria): acido-base, redox, di complessazione, di precipitazione; sviluppo di gas; distribuzione tra fasi; cromatografia; Il controllo ufficiale degli alimen7 14 di 22  Alessandra De Bruno 4.2 metodi chimico-fisici: possono essere o no distruttivi ed utilizzare o no reazioni chimiche: elettrochimici: voltammetria/polarografia, elettrogravimetria, potenziometrica, conduttimetria, amperometria; cromatografici; spettrometrici di massa; termogravimetrici; 4.3 metodi fisici: misurano direttamente alcune proprietà del campione, in modo non distruttivo e senza reazioni chimiche: misura della densità, della costante dielettrica, della viscosità, della polarizzazione, della durezza. Il controllo ufficiale degli alimen7 15 di 22  Alessandra De Bruno 5. L’analisi volumetrica una sostanza viene dosata quantitativamente mediante una titolazione, cioè la misura del volume della quantità di reattivo (soluzione titolante, a titolo, cioè a concentrazione nota) necessaria per una reazione stechiometrica con la sostanza da dosare (analita). Il punto in cui la reazione è completa è detto punto equivalente, la reazione tra analita e titolante è detta titolazione. Il punto equivalente è il punto teorico di fine titolazione. Il punto finale è invece quello pratico, cioè quello in cui l’operatore valuta che la titolazione sia terminata; la differenza tra il punto equivalente e quello finale rappresenta l’errore di titolazione e deve essere ovviamente il minimo possibile. Il controllo ufficiale degli alimen7 16 di 22  Alessandra De Bruno Dalla misura del volume di titolante corrispondente al punto finale mediante una semplice ma precisa buretta (errore sul volume letto pari a 0,1-0,5%), attraverso semplici calcoli stechiometrici, è possibile risalire alla concentrazione incognita. Questa tecnica presuppone la preparazione di una soluzione standard cioè a titolo noto. Il titolo è la concentrazione della soluzione standard espressa come N o M. Il controllo ufficiale degli alimen7 17 di 22  Alessandra De Bruno Esistono numerosi metodi volumetrici: tutti determinano la formazione di composti chimici molto stabili (poco solubili o, se solubili, poco dissociati) o una variazione del numero di ossidazione. I più importanti sono: metodi di neutralizzazione: titolazioni acido-base nelle loro diverse varianti, con formazione di acqua poco dissociata; metodi di precipitazione: si ha la formazione di un composto poco solubile; per esempio nell’argentometria si dosano gli alogeni mediante una soluzione standard di AgNO3 con precipitazione dell’alogenuro di argento corrispondente (AgCl per i cloruri, ecc.); metodi di complessazione: mediante reattivi chelanti come l’EDTA si formano complessi molto stabili con vari ioni metallici; metodi redox: sono basati sul trasferimento di elettroni tra un ossidante ed un riducente; ne è un esempio la permanganatometria. Il controllo ufficiale degli alimen7 18 di 22  Alessandra De Bruno 6. Gli indicatori La rilevazione del punto equivalente/finale di una titolazione può essere fatta con: - metodi chimico-fisici: si utilizzano le tecniche strumentali - metodi chimici: si utilizzano gli indicatori. Gli indicatori sono sostanze, generalmente organiche, che manifestano una netta variazione cromatica al punto equivalente; solo raramente il titolante può fare da autoindicatore. Esempio Esistono vari tipi di indicatori: 1. acido-base: sono acidi o basi deboli organiche con forma dissociata ed indissociata di colori diversi. L’indicatore viene scelto in modo che la curva di titolazione attraversi nettamente il campo di viraggio dell’indicatore: in questo modo il viraggio è pressoché istantaneo e permette di rilevare con precisione il punto finale della titolazione. Il controllo ufficiale degli alimen7 19 di 22  Alessandra De Bruno 2. di precipitazione: sono sostanze che permettono l’individuazione del punto finale in una titolazione di precipitazione. Possono essere: - specie ioniche reagiscono con lo stesso reattivo precipitante usato per l’analita, ma solo dopo che l’analita è stato completamente consumato, dando luogo ad una netta variazione di colore - indicatori di adsorbimento: sono sostanze organiche, in genere fluorescenti (fluoresceina, eosina) che hanno la proprietà di subire modifiche strutturali con conseguente variazione di colore, quando vengono adsorbite sulle particelle di precipitato per adsorbimento secondario. Il controllo ufficiale degli alimen7 20 di 22  Alessandra De Bruno 3. metallocromici: vengono utilizzati nelle titolazioni di complessazione. Si tratta di acidi poliprotici simili all’EDTA, in grado di formare complessi chelati e con la caratteristica che, ad un determinato pH, la forma libera dell’indicatore ha un colore diverso rispetto alla forma complessata. 4. di ossidoriduzione (redox): sono sostanze sensibili alla variazione di potenziale elettrochimico che si ha durante una titolazione redox; in questo caso le forme ridotta ed ossidata dell’indicatore hanno un diverso colore ed il viraggio si ha quando si raggiunge un determinato potenziale. Il controllo ufficiale degli alimen7 21 di 22  Alessandra De Bruno Si può quindi affermare che il risultato di un’analisi chimica è una informazione costituita da: - un numero - una incertezza - una unità di misura Il controllo ufficiale degli alimen7 22 di 22