Ricerca e nutrizione

Pubblicazioni Parmalat

Questa sezione è dedicata alle attività scientifiche Parmalat e riporta lavori pubblicati su Riviste o presentati a Congressi, risultato delle ricerche e delle indagini dell'Azienda, anche in collaborazione con Università e Istituti di Ricerca. Documenta l'attenzione e l'impegno di Parmalat nel valutare.

Contiene:
  • la qualità nutrizionale ed igienco-sanitaria dei prodotti (area qualità)
  • i temi di carattere nutrizionale e salutistico (area nutrizione)
  • la biodisponibilità degli elementi funzionali utilizzati ed i relativi effetti (area test clinici)
Industria, Alimenti e Salute
Succhi e bevande funzionali

 

 

Intervento scientifico -- Ricerca & Sviluppo Parmalat -- a cura del dott. Patrizio Cagnasso

 Dottore in Chimica presso l’Università di Parma.  Responsabile dell’Attività Scientifica e di Ricerca del Gruppo Parmalat  :  patrizio_cagnasso@parmalat.net

La frutta per i suoi colori brillanti, per gli intensi profumi e i sapori dolci e delicati è sempre stata considerata un alimento prezioso e gradevole cui, fin dall’antichità, sono state attribuite proprietà salutistiche.
Oggi, i risultati delle ricerche scientifiche confermano che proprio i colori splendenti sono i "testimonial" delle preziose proprietà della frutta: "5+ a day the colour way" è il nuovo messaggio per spiegare che mangiando 5 o più porzioni al giorno di frutta e vegetali, di diversi colori, verde, giallo-arancio, rosso, blu, bianco, si fornisce all’organismo un ampia gamma di sostanze, che la natura ha combinato in modo egregio per proteggere la salute. Si tratta di vitamine, minerali, fibra, e phytochemicals; questi ultimi sono molecole di origine vegetale (principalmente carotenoidi, flavonoidi, antociani, acidi organici) che, come alcune vitamine (C ed E in particolare), svolgono azione antiossidante, ovvero protettiva nei confronti del danno causato dai radicali liberi .
Relativamente all’attività antiossidante, tra la frutta giallo-arancio – che deve il colore soprattuto ai carotenoidi – gli agrumi apportano all’organismo vitamina C, carotenoidi e flavonoidi e le albicocche soprattutto carotenoidi. Tra la frutta rossa – che deve il colore soprattutto agli antociani – le more, i mirtilli, i lamponi, le ciliegie, l’uva, sono ricchi in antociani e flavonoidi.
La guava e la cocomera sono fonte di licopene, il carotenoide rosso, caratteristico del pomodoro. Si può affermare che una dieta ricca di frutta e verdura contribuisce a mantenere in equilibrio quella che, in termini figurativi, viene definita bilancia ossidativa, che porta su di un piatto i fattori di rischio (situazioni che inducono una elevata produzione di radicali liberi)

Thanks to is bright colours, intense scents and sweet, delicate flavours, fruit has always been regarded as precious (as well as enjoyable) nourishment, credited with health-preserving properties since ancient times.
Nowadays, the outcome of scientific research confirms that those very same bright colours work as "testimonials" endorsing fruit's precious properties: "5+ a day the colour way" is the new catchphrase which means that, by eating daily 5 or more helpings of fruit and vegetables of different colours (green, yellow-orange, red, blue, white), one can supply the organism with a broad range of substances, combined by nature in such a way as to preserve health. These are vitamins, minerals, fibre and phytochemicals - the last being vegetal molecules (mainly carotenoids, flavones, anthocyans, organic acids) which, like some vitamins (C and E especially), perform an antioxidant action: that is, they represent a protection against the damage caused by free radicals.
As far as the antioxidant function is concerned, among yellow-orange fruit – owing its colour mainly to carotenoids – citrus fruits supply the organism with C vitamin, carotenoids and flavones, whereas apricots hold mainly carotenoids. Among red fruit – owing its colour mainly to anthocyans – blackberries, blueberries, raspberries, cherries and grape are particularly rich in anthocyans and flavones.
Guava and watermelon are a source of lycopene, the red carotenoid that is found in tomatoes as well. Thus, it can be safely asserted that a diet rich in fruit and vegetables will contribute to the balance of what is figuratively called "oxidative balance" – holding on one of its scales the dangerous factors (situations resulting in a high production of free radicals)


e sull’altro i fattori protettivi (antiossidanti) (fig. 1). Una buona alimentazione ricca in vegetali “colorati”, evita quindi che prevalgano le conseguenze dei fattori di rischio, cioè quella condizione organica definita con il termine “stress ossidativo”.
Negli ultimi anni sono stati sviluppati diversi metodi per la valutazione dell’attività antiossidante totale (TAA, total antioxidant activity), che permettono di determinare l’efficacia antiossidante di un prodotto alimentare indipendentemente dal contenuto percentuale di questa o quella molecola antiossidante , .
Le caratteristiche antiossidanti del tè, bevanda naturale preparata per infusione delle foglie di una pianta sempreverde del genere Camelia, sono dovute principalmente alle catechine e all’acido gallico. Uno studio ha evidenziato che tra la TAA del tè verde e del tè nero non sussistono differenze significative, pur essendo l’attività antiossidante del tè nero calcolata, sommando i contributi di catechine e acido gallico, molto inferiore rispetto a quella del tè verde (fig. 2a, 2b). Questo dato inaspettato si spiega ipotizzando che i prodotti che si formano durante la fermentazione del tè verde a nero hanno attività antiossidante: la loro qualità e quantità risulta probabilmente dipendente dalle condizioni con cui viene condotto il processo.
Grazie alla TAA è stato possibile classificare la maggior parte di vegetali di consumo comune e suddividerli sulla base della loro TAA (fig 3).
Le “bevande funzionali”, intendendo per funzionale un alimento, un componente naturale o un ingrediente aggiunto, in grado di svolgere una “funzione” importante per la salute, diversa da quella di nutrire, stanno suscitando, in questi ultimi anni, un interesse crescente, in quanto conferiscono anche ad alimenti gradevoli, leggeri e dissetanti un valore salutistico.
Nello sviluppo e nella valorizzazione degli alimenti funzionali, la fase più critica è sicuramente rappresentata dalla valutazione oggettiva della potenzialità salutistica.
Quest’ultima può essere effettuata solo sulla base di una esatta conoscenza della composizione chimica dell’alimento, delle interazioni dei componenti all’interno dell’alimento stesso e dell’organismo, che ne condizionano la biodisponibilità, e della dose necessaria.
E’ noto che l’interazione della vitamina C con la vitamina E riattiva quest’ultima dalla forma ossidata, che l’attività antiossidante di un componente è fortemente condizionata dall’attività redox degli altri e che la biodisponibilità di un elemento minerale è funzione oltre che della forma chimica, dei ligandi, dello “stato nutrizionale” dell’individuo, anche e soprattutto delle interazioni che esso può avere con gli altri minerali.





and on the other the protective ones (antioxidants) (pic. 1).
A good diet, featuring plenty of "coloured" vegetables, is thus an aid in preventing dangerous factors from tipping the scales – which would mean the physical condition known as "oxidative stress".
In recent years, many techniques have been developed to assess TAA (Total Antioxidant Activity), allowing to determine any foodstuff's antioxidant power without having to resort to measuring its percentage of any given antioxidant molecule.
For instance, the antioxidant properties of tea – meaning the natural drink obtained by infusion of the dried leaves of an evergreen plant of the genus Camelia – are mainly due to catechins and gallic acid.
A research drew attention to the fact that green and black tea's TAA are not much different, despite black tea's antioxidant power being – according to a simple sum of its catechins and gallic acid content – far lower than that of green tea (pic. 2a, 2b).
This unforeseen fact can be explained by postulating that products originating during the fermentation process (from green to black tea) have antioxidant properties; their quality and quantity probably depends on the conditions in which the process itself takes place.
Thanks to the TAA, most common edible vegetables could be classified and repartitioned according to their TAA (pic. 3).
"Functional drinks" – meaning, by "functional", a food or component (either naturally present or added by man) performing some "function" that is beneficial for health in other ways than the obvious one of providing nourishment – are being regarded, in recent years, with growing interest, since they bestow upon enjoyable, light, thirst-quenching products a "healthy" connotation.
While developing and exploiting functional edible products, the most crucial point is doubtlessly the detached assessment of their health-preserving potential.
This can be achieved only with a thorough knowledge of the product's chemical composition, its components' interaction (within the product itself as well as inside the human body, both factors affecting the way it will be received by the organism) and the quantity they should be assumed in.
It is common knowledge, for instance, that vitamin C, when interacting with E, reactivates the latter from its oxidized state; that any component's availablily to the organism is largely influenced by the redox activity of the others, and that said availability is determined – beside its chemical structure, ligands, and the individual's peculiar "nutritional condition" – by the possible interactions of a component with the others as well, if not in the first place.



La biodisponibilità del ferro, per esempio, in presenza di solo calcio e in soluzione acquosa, viene ridotta dal 35 all’8%, mentre aumenta significativamente in presenza di vitamina C.
La scelta del dosaggio ottimale deve essere guidata da attente considerazioni in merito a :
A) I fabbisogni nutrizionali medi della popolazione.
Per quanto riguarda vitamine e sali minerali si fa riferimento alle RDA (Recommended Dietary Allowances) riportate nella Direttiva Europea 90/496 (recepita con il Decreto Legislativo 77/93) relativa all’etichettatura nutrizionale dei prodotti alimentari.
Molte indicazioni, soprattutto per quanto riguarda le diverse fasce di popolazione, si ricavano dai LARN (Livelli di Assunzione Raccomandati di Energia e Nutrienti) pubblicati dalla Società Italiana di Nutrizione Umana.
Anche le “Linee Guida su integratori alimentari, alimenti arricchiti e funzionali” redatte dal Ministero della Salute riportano per numerosi nutrienti informazioni sugli apporti giornalieri consigliati
B) L’effettiva esistenza di una carenza nutrizionale nella popolazione o eventualmente in gruppi specifici di individui (es. anziani, bambini, donne in gravidanza…)
C) L’evoluzione delle conoscenze scientifiche riguardo al ruolo per la salute di uno specifico nutriente (es. acido folico, omega 3)
D) La necessità di non alterare le caratteristiche organolettiche (sapore, odore, colore) della bevanda.
L’aggiunta di elementi funzionali richiede inoltre un attento esame del comportamento e della stabilità degli stessi: nella fase di preparazione, per la messa a punto della tecnologia in grado di proteggerli nei confronti del trattamento termico, per ridurre gli effetti del trattamento attraverso l’ottimizzazione dei parametri termici durante la shelf life, per individuare l’imballo e le condizioni di conservazione che ne assicurino la stabilità nel tempo.
Riportiamo di seguito alcuni dati sperimentali con riferimento ad alcune bevande funzionali del gruppo Parmalat. I dati riportati in FIG. 4 indicano che i trattamenti termici non influenzano in modo significativo il contenuto vitaminico del SANTAL PLUS, una bevanda con latte, succo di frutta e vitamine.
I dati riportati in FIG. 5 mostrano che nel prodotto ACTIVE DRINK, una bevanda a base di succo e vitamine, il contenuto delle vitamine antiossidanti aggiunte rimane praticamente inalterato fino alla scadenza.
Gli ingredienti “funzionali” più comunemente aggiunti nelle bevande sono:


Iron's availability to the organism, for one, is reduced from 35 to 8% in the presence of calcium alone in aqueous solution, whereas it increases substantially in the presence of C vitamin.
The choice of an optimal dosage must be led by thorough considerations, concerning:
A) The population's average nutritional requirements.
As far as vitamins and minerals are concerned, one can take as a reference the RDA (Recommended Dietary Allowances) related by EU Directive 90/496 (acknowledged by Legislative Decree 77/93), concerning the nutritional labelling of edible products.
Many hints about a population's different strata can be gathered from LARN (Italian acronym for "Recommended Energy & Nutrients Consumption Levels"), published by the Italian Society for Human Nutrition.
Finally, the "Guidelines about dietary supplements, fortified and functional aliments" – compiled by the Ministry of Health – show the recommended quantities to be consumed daily for many nutrients.
B) An objective situation of nutritional defict, within the population as a whole or particular categories of individuals (such as elderly people, children, pregnant women...)
C) The progress of scientific understanding of a given nutrient's health-preserving role (folic acid, omega 3...)
D) The need not to alter the drink's organoleptic properties (flavour, aroma, colour).
Besides, the addition of functional ingredients requires a thorough investigation of their behaviour and stability throughout the preparation process, in order to develop a technology to protect them from heat treatment, reduce its side effects through an optimization of thermal parameters during shelf life, and devise a combination of package and preservation conditions ensuring its prolonged stability.
Below we will report a few experimental data concerning some functional drinks by the group Parmalat.
The figures in PIC. 4 demonstrate how heat treatments do not alter in a significant way the vitaminic content of SANTAL PLUS (a drink containing milk, fruit juice and vitamins).
The data shown by PIC. 5 show that in ACTIVE DRINK (a juice- and vitamins-based drink), the quantity of antioxidant vitamins that have been added to the product remains practically the same until its sell-by date. The "functional" ingredients most commonly added to drinks are:








• vitamine e sali minerali;
• molecole antiossidanti;
• fibra;
• microrganismi probiotici, fattori prebiotici (fibra solubile).
Le bevande sono alimenti ideali per veicolare molecole idrosolubili. Oggi la Ricerca Scientifica e tecnologica consente di avere a disposizione sul mercato molecole liposolubili, come la vitamina E e b-carotene, che per forma e veicolo ben si disperdono anche in mezzi acquosi. La funzionalizzazione di una bevanda con molecole liposolubili più complesse come il Coenzima Q10, o addirittura gli acidi grassi poliinsaturi, richiede la messa a punto di tecnologie più sofisticate, necessarie per l’inserimento del principio attivo nell’alimento.
Per quanto riguarda vitamine e minerali esistono disposizioni di legge, in particolare il Decreto Legislativo 31/2003 (attuazione della Direttiva europea 2001/15) e successive integrazioni, che definiscono le forme chimiche utilizzabili in base a caratteristiche documentate di sicurezza e biodisponibilità.
Per le altre sostanze non esistono disposizioni così precise. Le “Linee Guida su integratori alimentari, alimenti arricchiti e funzionali” redatte dal Ministero della Salute forniscono indicazioni su numerosi nutrienti utilizzabili riportando spesso anche livelli massimi di apporto giornaliero. In ogni caso l’impiego di un determinato ingrediente funzionale, la cui importanza nutrizionale sia comunque ampiamente supportata da documentazione scientifica, è subordinato al parere positivo espresso dalla Commissione Dietetici del Ministero della Salute che si avvale della consulenza di un Gruppo di esperti.
L’industria delle bevande, da sempre attenta al benessere della persona, mette a disposizione di tutti e per tutti i momenti di consumo, una linea molto vasta e completa di prodotti a base frutta: succhi al 100% e nettari, ottenuti scegliendo con accuratezza e trattando con tecnologie innovative “mild” la materia prima , per conservare al meglio le caratteristiche nutrizionali e salutistiche dell’alimento fresco, nel tempo e a temperatura ambiente; bevande a base di succo di frutta, dissetanti, gradevoli, leggere “bevande funzionali”, create integrando con vitamine, antiossidanti o altri principi attivi utili per il benessere dell’organismo.

K.A. Kennedy, “Dietary antioxidants (vitamin E, C and ¿-carotene) in the prevention of oxigen-induced injury” Smin. Perinat, 13, 97-103, 1989.
Pellegrini N., et al., “Total antioxidant capacity fo plant foods, beverages and oils consumed in Italy assessed by three different in vitro Assay, J. Nutr. 133: 2812-2819,2003.


• vitamins and minerals;
• antioxidant molecules;
• fibre;
• probiotic micro-organisms,
• prebiotic factors (soluble fibre).
Drinks are perfectly suited for transmitting water-soluble molecules.
Nowadays, scientific and technological research result in the availability on the market of liposoluble molecules, such as vitamin E and b-carotene, which – due to their conformation and medium – disperse quite nicely in water as well. Functionalization of a drink containing more complex, liposoluble molecules (such as Coenzyme Q10, or even polyunsaturated fatty acids) calls for the development of more sophisticated technologies in order to insert the active principle into it.
As far as vitamins and minerals are concerned, there are provisions of the law (especially Legislative Decree 31/2003, carrying into effect EU Directive 2001/15, and its subsequent integrations) which list the allowed chemical conformations , according to their inherent safety and availability to the organism.
Provisions concerning other substances are not as strict. The "Guidelines about dietary supplements, fortified and functional aliments", compiled by the Ministry of Health, give some directions about many usable nutrients and often list their maximum daily intake as well. At all events, the employment of any given functional ingredient – the nutritional usefulness of which has been scientifically substantiated – is subject to a favourable opinion by the Ministry of Health's Dietetic Commission, availing itself of the advice of a pool of authorities in the field.
The beverage industry, always very concerned with people's health and fitness, offers an exceptionally broad choice of fruit-based products, meant for everybody and suitable for any occasion: 100% juices and nectars – obtained by careful selection of raw materials and by the subsequent application of innovative "mild" technologies, so as to better preserve (in time and at room temperature) the fresh food's nutritional and health-preserving properties – as well as enjoyable, thirst-quenching juice-based drinks and light "functional drinks" fortified with vitamins, antioxidants or other active principles that are beneficial to the body's health.

G. Galaverna, G. Di Silvestro, A. Dossena, R. Marchelli, "Valutazione dell'attività antiossidante in succhi di frutta ed altre bevande", 2° Workshop "I composti polifenolici nell'alimentazione" Firenze, 20-21 Marzo 2000
Langseth L., “Oxidants, antioxidants, and disease prevention “, ILSI Europe 1996

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