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I Conservanti sono sostanze che prolungano la durata di conservazione degli alimenti proteggendoli dal deterioramento provocato da microorganismi e/o dalla proliferazione di microorganismi patogeni.
Un conservante può essere definito come qualsiasi sostanza in grado di inibire, ritardare o arrestare la crescita di microrganismi, o qualsiasi deterioramento degli alimenti dovuto a microrganismi. Anche i sequestranti come l’EDTA (E358), o il gluconato di sodio (E576), svolgono la funzione di conservante negli alimenti. In Europa, vengono indicati livelli massimi definiti di conservanti consentiti, in base alla categoria alimentare interessata. Sebbene i conservanti possano essere utilizzati nelle formulazioni di alimenti e bevande con buoni risultati, non dovrebbero mai essere considerati infallibili e non vi è alcun sostituto dei rigorosi controlli di qualità e igiene in ogni fase della produzione.
Come tutti gli altri additivi, ai sensi della legislazione UE, prima di poter essere impiegati negli alimenti, i conservanti devono essere autorizzati. Solo quelli autorizzati sono inseriti nell’elenco del regolamento CE 1333/2008, che specifica anche le loro condizioni di impiego. Gli acidificanti alimentari devono altresì conformarsi ai requisiti di purezza approvati, di cui al regolamento UE 231/2012.
Il Regolamento, prevede un elenco “positivo” di additivi ammessi negli alimenti , ma è bene tenere presente che:
Per soddisfare un’adeguata attività conservante, una sostanza dovrebbe avere:
⊃ un ampio spettro di attività antimicrobica;
⊃ essere stabile in un ampio intervallo di pH;
⊃ essere sufficientemente solubile in acqua per produrre l’effettiva concentrazione;
⊃ essere stabile al calore (anche a temperature di sterilizzazione); e
⊃ avere una tossicità molto bassa.
CONSERVANTI da E200-299 200-209 – sorbati |
SORBATI
E200 Acido Sorbico
E202 Sorbato di Potassio
E203 Sorbato di Calcio
BENZOATI
E210 Acido Benzoico
E211 Benzoato di Sodio
E212 Benzoato di Potassio
E213 Benzoato di Calcio
E214 P-Idrossibenzoato d’etile
E215 Etil-P-Idrossibenzoato di Sodio
E218 P-Idrossibenzoato di Metile
E219 Metil-P-Idrossibenzoato di Sodio
SOLFURI
E220 Anidride Solforosa
E221 Solfito di Sodio
E222 Sodio Bisolfito
E223 Metabisolfito di Sodio
E224 Metabisolfito di Potassio
E226 Solfito di Calcio
E227 Calcio Bisolfito
E228 Potassio Solfito Acido
FENOLI E FORMIATI
E234 Nisina
E235 Enatamicina
E239 Esametilentetramina
NITRATI
E249 Nitrito di Potassio
E250 Nitrito di Sodio
E251 Nitrato di Sodio
E252 Nitrato di Potassio
ACETATI
E261 Acetato di Potassio
E262 (i) Acetato di Sodio
E262 (ii) Diacetato di Sodio
E263 Acetato di Calcio
LATTATI
E270 Acido Lattico
PROPIONATI
E280 Acido Propionico
E282 Propionato di Calcio
E283 Propionato di Potassio
E284 Acido Borico
E285 Tetraborato di Sodio (Borace)
ALTRI
E290 Anidride Carbonica
E296 Acido Malico
E297 Acido Fumarico
E300 Acido Ascorbico
E 954 Saccarina e i suoi sali
È risaputo che alcuni acidi organici deboli, come l’acido benzoico e l’acido sorbico, hanno proprietà antimicrobiche; l’acido benzoico inibisce lo sviluppo batterico, mentre l’acido sorbico è un antifungino contro muffe e lieviti. Gli acidi organici deboli sono chiamati deboli semplicemente perché non ionizzano completamente, e in qualsiasi momento c’è una frazione che non è dissociata e una frazione che è dissociata (specie carica). Le frazioni non dissociate degli acidi deboli sono facilmente solubili nei lipidi, mentre la frazione carica dissociata è insolubile nei lipidi. Poiché il pH dell’acido debole è basso rispetto al pH all’interno della cellula microbica (il citoplasma ha un pH quasi neutro), le specie non cariche, della frazione non dissociata dell’acido debole, tenderanno a diffondersi attraverso la membrana cellulare microbica e ad arrivare nel citoplasma. Questo innesca la dissociazione dell’acido debole in protoni e anioni corrispondenti. Poiché le specie cariche sono insolubili nei lipidi, tenderanno ad accumularsi all’interno della membrana cellulare (citoplasma) con la conseguente diminuzione del pH all’interno della cellula. Condizione molto dannosa per la cellula, in quanto andrà ad ostacolare tutte le attività metaboliche cellulari. La forza degli acidi deboli tende generalmente ad avere un’influenza nel loro abbassamento del pH del citoplasma. Quelli con la stessa capacità di dissociazione misurata dai loro valori di pKa tendono ad esercitare la stessa entità di abbassamento del pH citoplasmatico.
L’acido sorbico e i suoi sali sono conservanti antifungini, contro muffe e lieviti e, sono utilizzati per prodotti alimentari con pH fino a 6-6,5; a differenza dell’acido benzoico che è efficace solo a pH acidi (max 4-4,5).
L’acido sorbico si trova naturalmente in un certo numero di frutta e verdura, in particolare nel succo di bacche acerbe di frassino di montagna (da Sorbus aucuparia), dove si trova insieme all’acido malico. L’acido sorbico e i suoi sali sono alcuni dei conservanti più utilizzati al mondo. Negli alimenti e nelle bevande analcoliche, la forma più comunemente usata è il sorbato di potassio perché l’acido sorbico è scarsamente solubile in acqua (solubilità dell’acido sorbico = 0,16% m/v a 20°C).
In comune con l’acido benzoico, come inibitore microbico, l’acido sorbico e i suoi sorbati mostrano un’efficacia ridotta con aumento del pH, ma nonostante l’attività sia maggiore a bassi valori di pH, i sorbati hanno il vantaggio di essere efficaci anche a valori di pH più alti, fino a 6,0-6,5, in contrasto con l’acido benzoico, per il quale l’intervallo come già anticipato, è pH 4,0-4,5. La forma non dissociata, è la principale responsabile della azione conservante dei sorbati. Oltre ad essere meno tossici dei benzoati, i sorbati sembrano essere meno invadenti in termini di sapore; presenta una bassa incidenza nei confronti delle reazioni allergiche. Nel complesso, i sorbati sono considerati uno dei conservanti alimentari più sicuri in uso e l’OMS ha fissato la DGA per il sorbato a 25 mg / kg di peso corporeo.
L’acido benzoico e i suoi sali (inibitori dello sviluppo batterico) sono utilizzati principalmente per prodotti alimentari acidi. L’acido benzoico e i suoi sali come il benzoato di sodio sono ampiamente utilizzati come additivi in alimenti acidi come succhi di frutta e bevande analcoliche.
L’acido benzoico è naturalmente presente in alcuni frutti e ortaggi, in particolare nei mirtilli rossi, dove si trova in quantità dell’ordine dello 0,08%. L’acido benzoico disponibile in commercio è prodotto per sintesi chimica, è una polvere cristallina scarsamente solubile in acqua a temperatura ambiente. Per questo motivo, negli alimenti e nelle bevande si usa nella sua forma solubile, quindi come sale di sodio o di potassio (E211-E212). È prassi normale, disperdere completamente il benzoato, prima dell’aggiunta della componente acida, con conseguente riduzione del pH. Questo per evitare la precipitazione localizzata dell’acido benzoico «libero», dovuta al superamento della sua solubilità (solubilità dell’acido benzoico = 0,35% m/v a 20°C). L’azione conservante è espletata solo dalla forma libera o non dissociata dell’acido benzoico, quindi, il suo uso è efficace solo quando il valore di pH è basso idealmente al di sotto di pH 3. L’acido benzoico ha un effetto inibitorio sulla crescita microbiale, sebbene sia di scarsa utilità per il controllo batterico dove il problema maggiore si verifica comunque a pH al di sopra di 4 e quindi al di fuori del suo campo di azione. I risultati migliori si ottengono quando viene utilizzato in combinazione con altri conservanti (per esempio SO2 o acido sorbico), grazie agli effetti sinergici. Un potenziale problema che è stato segnalato in alcuni prodotti contenenti sia acido benzoico che acido ascorbico è il potenziale per la formazione di quantità molto piccole di benzene. Inoltre, sono state riportate risposte allergiche all’acido benzoico, in particolare tra i bambini noti per essere iperattivi nei confronti di altri agenti, come la tartrazina. Come i coloranti artificiali, i benzoati sono talvolta vietati dai rivenditori. La DGA massima per l’acido benzoico, raccomandata dal JECFA, è di 5 mg/kg di peso corporeo.
E214 P-Idrossibenzoato d’etile
E215 Etil-P-Idrossibenzoato di Sodio
E218 P-Idrossibenzoato di Metile
E219 Metil-P-Idrossibenzoato di Sodio
I parabeni sono una serie omologa di gruppo di acido idrossibenzoico, che sono esterificati in posizione C-4. Questi composti sono stati segnalati per avere molteplici bioattività, anche come agenti antimicrobici attivi. Possono essere utilizzati singolarmente o in combinazione per esercitare un effetto antimicrobico ottimale. Si ritiene che le loro proprietà inibitorie microbiche comportino la rottura della membrana citoplasmatica e il loro effetto è sul trasporto e sul funzionamento mitocondriale. L’uso di parabeni come conservanti alimentari è attraente perché soddisfano molti dei criteri di un conservante ideale. Chimicamente, i parabeni sono preparati per esterificazione dell’acido p-idrossibenzoico con l’alcol corrispondente in presenza di un catalizzatore acido.
E249 Nitrito di Potassio
E250 Nitrito di Sodio
E251 Nitrato di Sodio
E252 Nitrato di Potassio
I nitrati NO3− sono ioni presenti in natura in frutta e verdura, e fanno parte della nostra dieta regolare. Oltre a questo, i Nitrati vengono anche usati come additivi alimentari per aromatizzare, colorare e conservare carne e prodotti a base di carne. L’uso dei nitrati per la conservazione della carne è una pratica antica, ma oggi è anche un’arma a doppio taglio poiché i nitrati negli alimenti sono stati implicati nella tossicità umana e nella cancerogenicità a causa della loro conversione enzimatica in nitriti NO2− nel corpo. Durante la fine degli anni ’90, l’uso di nitrati di stagionatura si è ridotto drasticamente, tuttavia negli ultimi tempi c’è stata una certa ambiguità riguardo agli effetti dannosi proposti dei nitrati sulla salute umana. Da un lato, si stanno esaminando alternative per l’aggiunta di nitrati per la stagionatura della carne e, dall’altro, le verdure ricche di nitrati vengono valutate per il loro effetto benefico sulla salute cardiovascolare.
Nel giugno 2017, il gruppo di esperti scientifici dell’EFSA ha emesso un parere scientifico che riesamina la sicurezza del nitrito di potassio (E249) e del nitrito di sodio (E250) quando utilizzati come additivi alimentari, e a seguito di questo L’EFSA ha raccomandato alla Commissione europea di prendere in considerazione la possibilità di abbassare gli attuali limiti per gli elementi tossici (piombo, mercurio e arsenico) nelle specifiche UE per i nitrati (E 251-E 252) al fine di garantire che i nitrati (E 251-E 252) come additivo alimentare non costituiscano una fonte significativa di esposizione a tali elementi tossici negli alimenti. Con riferimento alle conclusioni e alle raccomandazioni contenute nel parere scientifico sulla nuova valutazione del nitrito di potassio (E 249) e del nitrito di sodio (E 250) come additivo alimentare e nel parere scientifico sulla nuova valutazione del nitrato di sodio e di potassio (E 251-E 252), l’Efsa nel dicembre 2022, ha pubblicatoun invito per raccogliere dati tecnici per la revisione delle specifiche dei quattro additivi.
Nell’ottobre 2023 esce il Reg UE 2023_2108 Nitriti e Nitrati che modifica l’allegato II del regolamento (CE) n. 1333/2008 e l’allegato del regolamento (UE) n. 231/2012 (requisiti di purezza) per quanto riguarda gli additivi alimentari nitriti (E 249-250) e nitrati (E 251-252)
E220 ANIDRIDE SOLFOROSA
L’anidride solforosa è stata utilizzata come principale conservante, antisettico e antiossidante nell’industria enologica per mantenere l’integrità del vino e per inibire l’ossidazione e la crescita di microbi nocivi come il lievito selvatico.
Altri conservanti alimentari includono: propionato di calcio (pane usato, altri prodotti da forno, carne lavorata e nei prodotti lattiero-caseari); e solfiti (presenti nei vini dove protegge dal deterioramento microbico e dall’ossidazione in diverse fasi della vinificazione; utilizzati anche nella frutta secca e nelle patate). Come conservanti sono state utilizzate anche piccole molecole come l’anidride solforosa (SO2), il disolfuro di idrogeno (H2O2) e alcuni chelanti.
Un certo numero di rapporti hanno evidenziato che i molti conservanti alimentari, tra cui sorbati, perossido di idrogeno, acido benzoico e benzoato di sodio, hanno il potenziale di causare problemi di salute, specialmente se usati a concentrazioni elevate nei prodotti alimentari. L’acido propionico è stato segnalato come cancerogeno, i conservanti solfito, bisolfito e metabisolfito sono stati anche segnalati per causare alcuni problemi di salute, come l’ipersensibilità indotta dal solfito, specialmente per i consumatori asmatici. Per i pazienti sensibili ai solfiti che hanno l’enzima epatico solfito ossidasi, che catalizza la conversione dei solfiti in solfati inorganici, le complicanze sono più gravi. L’accumulo di solfito si scompone in anidride solforosa, una sostanza chimica che causa irritazione polmonare. Anche i nitrati e i nitriti come conservanti in prodotti alimentari come carne e prodotti a base di carne, per prevenire la crescita di Clostridium botulinum, possono causare problemi di salute. Una volta ingeriti, i nitrati subiscono reazioni di riduzione enzimatica per formare nitriti. Questi sono stati implicati come fattori di stress ossidativo ed inoltre inducono una condizione di malattia nota come metaemoglobinemia. Inoltre, i nitriti possono reagire con specie basiche contenenti funzionalità amminica per produrre N-nitrosammine, che possono subire reazioni di decomposizione e formare specie radicali liberi di alchil carbonio. I radicali alchil carbonium sono stati segnalati come potenzialmente mutageni e cancerogeni, specialmente nei roditori (fortunatamente non nell’uomo).
Caffeina I prodotti a base di caffeina (strutturalmente correlati all’acido urico) sono tra gli alimenti più consumati al mondo sotto forma di tè, caffè e cacao. La caffeina (1, 3, 7-trimetil xantina) è un derivato dell’alcaloide xantinico metilato trovato in numerose specie vegetali.
La caffeina è un composto chimico (una xantina trimetilata), naturalmente presente in parti di piante come chicchi di caffè e di cacao, foglie di tè, bacche di guaranà e noce di cola. Viene consumata dall’uomo da lungo tempo.
La caffeina viene aggiunta normalmente a una serie di alimenti come pasticceria cotta al forno, gelati, dolci e bevande a base di cola. La caffeina è presente anche nelle cosiddette bevande energetiche insieme ad altri ingredienti come la taurina e il glucuronolattone. È inoltre presente in associazione alla sinefrina anche in alcuni integratori alimentari venduti come prodotti dimagranti e miglioratori delle prestazioni sportive. Anche alcuni farmaci e cosmetici contengono caffeina.
Nell’uomo il consumo di caffeina stimola il sistema nervoso centrale e, a dosi moderate, aumenta la lucidità mentale riducendo la sonnolenza. anche un agente psicoattivo, che viene aggiunto anche come agente aromatizzante in varie bevande analcoliche.
Nel maggio 2015 l’EFSA ha pubblicato un parere scientifico sulla sicurezza della caffeina. Nel parere si fa una stima dei quantitativi di assunzione acuta e quotidiana che non diano adito a problemi in termini di sicurezza per una sana popolazione in genere. Il parere tratta inoltre del consumo di caffeina da qualsiasi fonte alimentare in associazione a esercizio fisico, e sui possibili rischi del consumo di caffeina se associato ad alcol, ad altre sostanze che si trovano nelle cosiddette bevande energetiche e a sinefrina, sostanza sempre più utilizzata negli integratori alimentari.
Caffeina: Caffeina: l’EFSA ne stima il livello di sicurezza per il consumo
La valutazione del rischio spiegata dall’EFSA: La caffeina
Parere scientifico sulla sicurezza della caffeina
Il gruppo di esperti scientifici dell’EFSA sugli additivi alimentari e le fonti di nutrienti aggiunti agli alimenti (ANS) fornisce un parere scientifico che riesamina la sicurezza della β-ciclodestrina (E 459) come additivo alimentare. La β-ciclodestrina è un oligosaccaride ciclico non riducente costituito da sette unità d-glucopiranosil legate all’α-1,4. Nel 5 il comitato scientifico dell’alimentazione umana (SCF) ha assegnato alla β-ciclodestrina (E 459) una dose giornaliera ammissibile di 1996 mg/kg di peso corporeo (peso corporeo) al giorno. β-ciclodestrina è scarsamente assorbita dopo somministrazione orale negli animali e nell’uomo. Viene idrolizzato a maltosio e glucosio dalla microflora intestinale e dalle amilasi endogene nel colon; Di conseguenza, i livelli di β-ciclodestrina nei tessuti e nel siero sono bassi (< 1%). β-ciclodestrina ha una bassa tossicità orale acuta. Studi di tossicità a breve termine e subcronica erano disponibili su ratti e cani. Nei ratti, il principale effetto riportato era un allargamento adattativo del cieco, derivante dal consumo di carboidrati scarsamente digeribili. Da uno studio di 6 mesi nei ratti, è stato identificato un livello senza effetti avversi osservabili (NOAEL) di 600 mg/kg di peso corporeo al giorno e da uno studio di 52 settimane sui cani, il NOAEL è stato di 466 e 476 mg/kg di peso corporeo al giorno rispettivamente nei maschi e nelle femmine. Il gruppo di esperti scientifici ha ritenuto che non vi fosse alcuna indicazione di genotossicità della β-ciclodestrina. Da uno studio di tossicità cronica nei ratti, è stato identificato un NOAEL di 654 e 864 mg/kg di peso corporeo al giorno rispettivamente nei maschi e nelle femmine. Sono stati condotti studi di cancerogenicità nei topi e nei ratti e non sono state trovate prove di cancerogenicità. Il gruppo di esperti scientifici ha concluso che, sulla base della banca dati tossicologica disponibile, non vi è motivo di rivedere l’attuale DGA di 5 mg/kg di peso corporeo al giorno per la β-ciclodestrina. Sulla base dell’uso disponibile e dei livelli d’uso riportati, il gruppo di esperti scientifici ha inoltre concluso che la DGA è stata superata nello scenario raffinato di fedeltà al marchio (considerato lo scenario più pertinente) in tutti i gruppi di popolazione ad eccezione dei neonati nella media e in tutti i gruppi di popolazione al 95° percentile.
