Serva L.1, Balzan S. 2, Mirisola M.1, Garbin E.1, Tenti S.1, Novelli E.2, Fasolato L.2, Marchesini G.1,
Andrighetto I.1, Segato S.1*
1Dept. of Animal Medicine, Production and Health and 2Dept. of Comparative Biomedicine and Food Science -
University of Padova, Viale dell’Università, 16 35020 Legnaro (PD)
Presenting Author; *Corresponding email: severino.segato@unipd.it
Riassunto
Lo scopo della prova è stato la valutazione delle caratteristiche chimico-fisiche e reologiche di petti di pollo mediante la tecnica NIRS anche ai fini di una discriminazione del metodo e dei tempi di conservazione refrigerate. I polli sono stati allevati alimentandoli con una dieta controllo e una dieta addizionato di polifenoli e, post mortem, le carcasse sono state sottoposte a due trattamenti di congelamento (statico vs dinamico) dopo vari giorni di conservazione refrigerata (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 e 15 giorni di refrigerazione). Prima e dopo decongelamento (n = 96), si sono determinati: coordinate colorimetriche, pH, perdite di sgocciolamento, nonché gli spettri NIRS sulla carne macinata. L’analisi NIRS ha evidenziato un’elevata efficienza di discriminazione tra carne decongelata e carne fresca ma non in funzione del tipo di dieta. In riferimento ai petti di pollo freschi, la tecnica NIRS si è rilevata sufficientemente accurata nel distinguere la durata del periodo di conservazione in ambiente refrigerato (shel-life) solo nel confronto tra 1 e almeno 5 giorni post
mortem.
Introduzione
L’autenticazione di prodotto è una delle priorità dell’industria delle carni fresche poiché il metodo e tempistica di conservazione della carne hanno rilevante influenza sulla qualità della stessa [1]. Lo studio si è posto l’obiettivo di valutare le performance NIRs nella discriminazione tra petti di pollo decongelati o freschi e, tra quest’ultimi, in funzione della durata (giorni post mortem) del periodo di refrigerazione.
Materiali e Metodi
Protocollo sperimentale, analisi chimico-fisiche e analisi NIRS
Per la prova si sono prese in considerazione 120 carcasse ottenuti da polli (peso vivo = 2.7±0.4 kg) allevati con una dieta controllo (n = 40) o con una sperimentale addizionata di una dose giornaliera ridotta, pari a 220 mg per kg di dieta, (P1, n = 40) o elevata, pari a 440 mg per kg di dieta, (P2, n = 40) di polifenoli, sottoprodotto residuante dalla spremitura delle olive. Al macello, da 120 carcasse ne sono state selezionate 96 e suddivise in 8 trattamenti sperimentali (n = 12) in relazione alla durata del periodo (giorni post mortem o shel-life) di refrigerazione (4±1 °C): 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 e 15. Trascorso il periodo di conservazione refrigerata di ciascuna tesi shel-life, una porzione di petto di pollo è stato congelata con una di due tecniche di congelamento (statico vs dinamico). Dopo un breve periodo di crioconservazione, i petti sono stati decongelati in ambiente refrigerato (2±1 °C). Sui campioni freschi e decongelati sono state condotte le seguenti analisi: pH ventrale e dorsale con un pH-metro portatile (model 910; KNICK, Berlin, D) accoppiato a un elettrodo (3 mm ∅ conic tip) a penetrazione (inLab 427, Mettler Toledo, Leicester, UK); le coordinate CIE L*a*b* (media di 5 repliche) con un colorimetro Minolta (CR-500, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan) dotato
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di un illuminante D65 impostato con un angolo di visone a 10°; perdite di sgocciolamento e di decongelamento con metodo gravimetrico.
In relazione alle analisi NIRS, sub-campioni (n = 100) di carne di ciascuna tesi sperimentale sono stati analizzati sia freschi sia decongelati dopo macinazione (10 s a 4000 x g) e quindi un’aliquota posta in cilindri per l’acquisizione di degli spettri NIRS (reflectance, 32 scans/sample) nella regione 1100-2500 nm mediante un Foss NIRSystem 5000. Gli spettri sono stati mediate prima dell’analisi statistica e sottoposti ai seguenti pre-trattamenti: standard normal variate (SNV) e derivata di 1^ e 2^ ordine [2].
Analisi statistiche
A riguardo della carne fresca, i dati sono stati sottoposti ad ANOVA (PROC GLM) secondo un modello lineare che ha incluso l’effetto dieta (3 livelli: C, P1, P2), l’effetto giorno di conservazione (8 livelli: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 e 15 giorni post mortem) e l loro interazione. In relazione alla carne decongelata, il modello ha incluso l’effetto metodo di congelamento (2 livelli: statico e ventilato). I dati spettrali NIRS sono stati elaborati come suggerito da Cozzi et al., 2009 [3] per ottenere le performance di calibrazione delle caratteristiche qualitative e dei costituenti nutrizionali utilizzando il software WinISI II version 1.5 (Infrasoft International LLC, State College, PA, USA). Lo stesso software è stato impiegato per stimare la corretta classificazione tra carne fresca vs decongelata e tra classi di conservazione refrigerata (da 1 a 13 giorni post mortem) e in funzione del trattamento alimentare (C, controllo vs P, polifenoli) mediante l’analisi discriminante (DA) basata sui datti spettrali NIRS. In dettaglio, la principal component analysis (PCA) è stata usata come analisi preliminare, la partial least squares (PLS) regressione è stata utilizzata per stimare le caratteristiche chimico-fisiche con gli spettri NIR; la PLS-DA è stata applicata per discriminare i fattori allo studio. Inoltre, i VIP index abbinati alla PLS e alla PLS-DA sono stati utilizzati per evidenziare le variabili spettrofotometriche maggiormente influenti sia in predizione sia in discriminazione [2, 4].
Risultati e discussione
I risultati della PLS-DA tra carne decongelata e fresca evidenziano ottimali performance
(SEC=0.12; R2C=0.94; SECV=0.14; R2CV=0.92) della tecnica NIRs nel discriminare i due metodi di
conservazione con una incidenza di campioni non classificati correttamente inferiore al 4% (Tabella 1). L’elevata frazione di varianza spiegata dal modello (1-VR >0.90) conferma che il modello di discriminazione è in grado di intercettare la maggior parte della variabilità fisico- chimica dovuta al processo di congelamento.
Tabella 1- Performance dell’analisi discriminate tra petti di pollo decongelati e freschi condotta sulla bade degli spettri NIRS Classificato TOTALE Fresco Decongelato Fresco, n e (%) 96 (96.0) 4 (4.0) 100 Decongelato, n e (%) 3 (3.0) 97 (97.0) 100 Totale, n 99 101 200 Totale corretti, n e (%) 193 (96.5%) n = 200; SEC= 0.12; RSQ= 0.94; SECV=0.14; 1-VR= 0.92
A riguardo del congelamento, i risultati dell’analisi statistica (non tabulati per brevità) evidenziano infatti una significativa influenza di tale tecnica di conservazione sulla qualità della carne come riportato in simili sperimentazioni [5, 6]. Si denota una decolorazione dovuta ad un aumento dei valori di luminosità L* e di riduzione di quelli dell’indice del rosso a*; si è rilevata inoltre una blanda proteolisi con conseguente aumento del pH e soprattutto un incremento delle perdite di sgocciolamento dovuto al processo di decongelamento. In funzione della dose di impiego di
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polifenoli si ha una attenuazione di questi fenomeni; la maggior limitazione dello scadimento qualitativo si ha nella tesi congelamento ventilato.
In riferimento alla carne fresca, il modello di analisi discriminate NIRS, basato su algoritmo PLS- DA, permette anche di distinguere le classi di conservazione in ambiente refrigerato (giorni post
mortem o shel-life) nei confronti tra Giorno 1 e Giorno 5 o Giorno 9 con un sufficiente livello di
precisione (Tabelle 2 e 3). Il confronto tra Giorno 1 e Giorno 3 non appare invece discriminabile con la tecnica NIRS adottata.
Tabella 2 – Petti di pollo freschi - Performance dell’analisi discriminante tra classi di refrigerazione (giorni post mortem) condotta sulla bade degli spettri NIRS - Giorno 1 vs Giorno 5
CLASSIFICATO TOTALE Giorno 1 Giorno 5 Giorno 1, n e (%) 12 (100) 0 (0) 12 Giorno 5, n e (%) 1 (8.3) 11 (91.7) 12 Totale, n 13 11 24 Totale corretti, n e (%) 23 (95.8) n = 24; SEC= 0.074; RSQ= 0.98; SECV=0.26; 1-VR= 0.73
Tabella 3 - Petti di pollo freschi - Performance dell’analisi discriminante tra classi di refrigerazione (giorni post mortem) condotta sulla bade degli spettri NIRS- Giorno 1 vs Giorno 9
CLASSIFICATO TOTALE Giorno 1 Giorno 9 Giorno 1, n e (%) 12 (100) 0 (0) 12 Giorno 9, n e (%) 0 (0) 12 (100) 12 Totale, n 12 12 24 Totale corretti, n e (%) 24 (100) n = 24; SEC= 0.10; RSQ= 0.96; SECV=0.13; 1-VR= 0.93
Tabella 4 - Petti di pollo freschi - Performance dell’analisi discriminante tra gruppi in funzione del regime alimentare condotta sulla bade degli spettri NIRS
CLASSIFICATO TOTALE C P1 P2 C, n e (%) 19 (59.4) 6 (18.7) 7 (21.9) 32 (100) P1 n e (%) 13 (40.6) 7 (21.9) 12 (37.5) 32 (100) P2 n e (%) 12 (37.5) 3 (9.4) 17 (53.1) 32 (100) Totale, n 44 16 36 96 Totale corretti, n e (%) 34 (44.8) C, dieta controllo; P1, dieta a bassa dose di polifenoli; P2, dieta ad alta dose di polifenoli. n = 96; SEC= 0.47; RSQ=
0.25; SECV=0.47; 1-VR= 0.18
In tabella 4 sono riportate le performance di discriminazione tra i tre trattamenti alimentari; tali performance appaiono del tutto inconsistenti (1-VR = 0.18). E’ probabile che i cambiamenti chimico-fisici dovuti all’effetto giorni di conservazione siano risultati predominanti su quelli indotti dall’effetto dieta, annullando la variabilità riconducibile a quest’ultimo trattamento.
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Conclusioni
Dai risultati della prova si è evince che l’analisi NIRS è stata in grado di discriminare correttamente i petti di pollo freschi dagli omologhi decongelati; la discriminazione tra i due metodi di congelamento appare invece inadeguata. Inoltre, la tecnica NIRS è stata in grado di differenziare i campioni freschi in funzione del tempo di conservazione, sebbene non pirma di 5 giorni post
mortem, poiché entro i primi 3 giorni di shel-life le caratteristiche chimico-fisiche non sembrano
influenzate dal fattore conservazione. Il fattore che non è stato effettivamente discriminato mediante analisi dei spettri NIRS è quello alimentare.
Ringraziamenti
La ricerca è relativa al progetto TRE POLI 4 ed è stata finanziata dalla FONDAZIONE CARIVERONA (call 2012)
Bibliografia
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