Studio propedeutico del potenziale di crescita di Listeria monocytogenes durante la shelf life di confezioni monoporzione di battuta di vitello

Scopo della tesi è la valutazione del potenziale di crescita (δ) di Listeria monocytogenes espressa come differenza tra il carico cellulare (log10 ufc/g) alla fine e all’inizio della prova, in monoporzioni di battuta di vitello (tartare) confezionate sottovuoto e conservate a temperatura di refrigerazione. Si tratta di un alimento ready to eat – RTE – prodotto dalla Ditta INALCA Spa e destinato ad una catena di ristorazione. I challenge test hanno lo scopo di fornire informazioni sul comportamento in determinate condizioni di conservazione, di L. monocytogenes inoculata artificialmente in un alimento. L. monocytogenes è un microrganismo patogeno ubiquitario nell’ambiente e resistente a diverse condizioni ambientali. E’ stato dimostrato che il batterio è responsabile della contaminazione post-processo degli alimenti, in quanto è stato isolato da impianti di trasformazione, macchine per l’imballaggio, nastri trasportatori, guanti, congelatori e guarnizioni. Sono state oggetto di studio: - i) 3 u.c. inoculate con soluzione fisiologica sterile su cui sono stati valutati Aw, pH, carica aerobia mesofila, batteri lattici, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, muffe e lieviti; - ii) 1 u.c. non soggetta ad alcun inoculo per la ricerca qualitativa/quantitativa di L. monocytogenes; - iii) 9 u.c. contaminate con una miscela di 5 ceppi di L. monocytogenes (circa 100 ufc/g). Le confezioni inoculate sono state conservate per 21 giorni (pari alla shelf-life commerciale), di cui i primi 7 alla temperatura di +3°C, ed i successivi 14 giorni a +5°C. Il valore δ è risultato pari a 0.57: essendo superiore, seppure di poco, al valore soglia 0.5, le tartare in esame sono classificate come alimenti pronti che costituiscono terreno favorevole alla crescita di L. monocytogenes (categoria 1.2); in base al regolamento (CE) 2073/2005, il microrganismo deve essere assente in 25 g alla produzione e < 100 ufc/g durante la shelf–life (nota 5 e 7).

Caratterizzazione sensoriale e strumentale di salami di pregio: il caso della mora romagnola.

Questo lavoro di tesi ha riguardato lo studio e la caratterizzazione, sia sensoriale che strumentale, di dodici campioni di salame, prodotti utilizzando carne di suino convenzionale o di Mora Romagnola, con lo scopo di evidenziare le differenze esistenti tra i due tipi di prodotto e, nel contempo, discriminare i prodotti ottenuti con carne di Mora Romagnola, da quelli simili, ma meno pregiati, disponibili sul mercato. In particolare, la caratterizzazione sensoriale è stata condotta tramite l’applicazione dell’analisi quantitativo-descrittiva (QDA®), mediante la quale è stato definito il profilo sensoriale dei campioni oggetto di studio. A supporto della messa a punto del profilo sensoriale del prodotto, sullo stesso gruppo di campioni, è stata effettuata un’analisi strumentale, avvalendosi dell’utilizzo di un “occhio elettronico” in grado di effettuare, in tempi estremamente rapidi, un’analisi dell’apparenza del prodotto tramite l’acquisizione di immagini, successivamente elaborate. I dati ottenuti dall’analisi sensoriale e strumentale, elaborati statisticamente con l’utilizzo di tecniche di analisi multivariata, hanno evidenziato come i campioni di Mora Romagnola presentassero una maggiore variabilità rispetto a quelli prodotti con carne di suino convenzionale. Nello specifico, i campioni di Mora Romagnola sono risultati essere maggiormente caratterizzati dagli attributi di “stagionatura” e “speziatura” e da tonalità più scure rispetto ai salami ottenuti mediante carne di suino convenzionale, più descritti da una nota olfattiva acidula e da un’elevata omogeneità di distribuzione del grasso. L’approccio seguito, fondato sulla correlazione dei dati sensoriali e strumentali, rappresenta, quindi, uno strumento potenzialmente utile non solo in un’ottica di caratterizzazione e discriminazione della qualità degli alimenti, ma anche in un’ottica di valorizzazione dei prodotti tipici, fornendo informazioni utili per generare una maggiore consapevolezza nei consumatori in merito alla scelta dei prodotti, ad esempio durante la fase di acquisto.

Valutazione dell'attivita prebiotica di equiseto e residui della lavorazione degli agrumi

Obiettivo di questa sperimentazione è stata la valutazione in vitro dell’attività prebiotica di un sottoprodotto dell’industria alimentare, il pastazzo di agrumi, ed una pianta officinale largamente diffusa in natura, l’equiseto, nei confronti di alcuni batteri lattici isolati da feci di origine umana. Come riferimento si sono utilizzati due composti a riconosciuta attività prebiotica, l’inulina ed i frutto-oligosaccaridi (FOS), e ceppi di Bifidobacterium isolati da un preparato commerciale (Bifiselle®, Bromatech). I ceppi batterici utilizzati per tale prova sono stati isolati da campioni fecali di individui caratterizzati da differenti regimi alimentari – onnivoro, vegano od ovo-latto vegetariano -nell’ambito delle attività relative al progetto PRIN 2010-2011 “Microrganismi negli alimenti e nell'uomo: studio del microbiota e del relativo metaboloma in funzione della dieta onnivora, vegetariana o vegana (Gut4Diet)”. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza come alcuni dei ceppi studiati posseggano una buona capacità di crescita in terreni di coltura con sottoprodotti agrumari ed equiseto come fonti di carbonio. Tramite analisi delle molecole volatili si sono determinate più di 60 molecole appartenenti principalmente alle classi degli acidi organici e loro esteri, alcoli, aldeidi, chetoni e pirazine. Tra queste vi sono alcuni esteri di acidi grassi a corta catena che si sono accumulati soprattutto nei sistemi addizionati di equiseto, FOS ed inulina. E’ noto che gli acidi grassi a corta catena sono prodotti dalla flora batterica intestinale durante la fermentazione di polisaccaridi non digeribili ed esplicano un ruolo protettivo nei confronti di differenti patologie.

Effetto di batteri lattici probiotici microincapsulati sulle proprietà chimico-fisiche e microbiologiche di Squacquerone funzionale

In questo studio sono state prodotte 5 diverse tipologie di Squacquerone inoculate con St. thermophilus e con batteri lattici funzionali in forma planctonica o microincapsulata al fine di garantire la loro sopravvivenza, in ambienti caratterizzati da condizioni chimico-fisiche proibitive. Sono stati utilizzati Lb. crispatus BC4 e Lb. paracasei A13 caratterizzati da comprovata attività anti-Candida e battericida o probiotica, rispettivamente. I campioni sono stati caratterizzati a livello microbiologico, chimico-fisico, reologico, proteolitico ed organolettico durante la maturazione/conservazione a 4°C. I dati hanno dimostrato che l’incapsulazione non ha inciso sulla sopravvivenza dei ceppi funzionali in quanto la loro concentrazione è sempre stata costante. La proteolisi ha dimostrato un’evidente relazione tra il ceppo e le modalità della sua immissione nel prodotto: in presenza dei co-starter non incapsulati i processi litici sono accelerati rispetto al campione di controllo, mentre la cinetica di proteolisi viene influenzata negativamente dalle microcapsule. I campioni funzionali, dopo 4 giorni, sono risultati nettamente più apprezzati a livello sensoriale, indipendentemente dal tipo di inclusione dei microrganismi. A fine shelf-life i 5 Squacqueroni sono invece molto più simili tra loro. Di conseguenza, la microincapsulazione può essere vista come uno strumento per modulare le cinetiche di maturazione dello Squacquerone e il momento di immissione di questo sul mercato, per estendere la sua shelf-life ed allargare i mercati. In conclusione sia l’addizione dei co-starter in forma planctonica, che in forma microincapsulata con St. thermophilus, hanno permesso di produrre quattro diversi Squacqueroni identificabili come alimenti funzionali caratterizzati da specifici patterns proteolitici e organolettici. La microincapsulazione e la selezione dei ceppi sono da considerarsi strumenti utili alla innovazione e alla differenziazione dei prodotti lattiero-caseari.

Studio del comportamento di poli-alfa-olefine come modificatori di viscosità negli oli lubrificanti

Il buon funzionamento di una qualsiasi tipologia di motore prevede l’utilizzo di un componente che abbia il compito di lubrificare le parti meccaniche in movimento, come, ad esempio, l’olio motore per l’automobile. Un fattore determinante nella scelta dell’olio è la variazione della sua viscosità in relazione alla variazione di temperatura, poiché la temperatura di esercizio di un macchinario è solitamente diversa dalla temperatura di avviamento. Tale valore viene identificato in maniera assoluta dal Viscosity Index (VI). L’olio motore è una formulazione complessa in cui sono presenti l’olio base ed una serie di additivi, tra cui molto importante è il modificatore di viscosità (Viscosity Index Improver, VII), che migliora il VI e permette di utilizzare lo stesso olio a basse ed alte temperature (olio multigrade). Come VII possono essere utilizzate diverse tipologie di polimeri solubili in olio, che variano per caratteristiche e target di mercato. La famiglia presa in esame in questa tesi è quella delle poli-alfa-olefine, utilizzate prevalentemente con oli base minerali, e più precisamente copolimeri etilene/propilene. Sono state analizzate le proprietà che questa famiglia ben nota di OCP (Olefin CoPolymer) ingenera nel sistema base-polimero. In particolare si è cercato di correlare le proprietà molecolari del polimero (composizione, peso molecolare e paracristallinità) con le proprietà “tecnologico-applicative” di ispessimento, stabilità meccanica al taglio, punto di non scorrimento, avviamento a freddo, pompabilità a freddo. L’attività è proseguita con la progettazione di un modello fisico, con l’obiettivo di predire il comportamento tecnologico del sistema olio-polimero in funzione delle proprietà molecolari di polimeri appartenenti alla classe delle poli-alfa-olefine lineari, esaminando anche le proprietà tecnologiche di un omopolimero sperimentale.

Applicazione di un veloce metodo di estrazione del DNA per l’identificazione di prodotti ittici marini.

L'identificazione dei prodotti ittici è uno dei temi chiave in materia di sicurezza alimentare. L’errata etichettatura dei prodotti alimentari e la sostituzione di alcuni ingredienti rappresentano questioni emergenti in termini di qualità e sicurezza alimentare e nutrizionale. L'autenticazione e la tracciabilità dei prodotti alimentari, gli studi di tassonomia e di genetica di popolazione, così come l'analisi delle abitudini alimentari degli animali e la selezione delle prede, si basano su analisi genetiche tra cui la metodica molecolare del DNA barcoding, che consiste nell’amplificazione e nel sequenziamento di una specifica regione del gene mitocondriale chiamata COI. Questa tecnica biomolecolare è utilizzata per fronteggiare la richiesta di determinazione specifica e/o la reale provenienza dei prodotti commercializzati, nonché per smascherare errori di etichettatura e sostituzioni fraudolente, difficile da rilevare soprattutto nei prodotti ittici trasformati. Sul mercato sono disponibili differenti kit per l'estrazione del DNA da campioni freschi e conservati; l’impiego dei kit, aumenta drasticamente il costo dei progetti di caratterizzazione e di genotipizzazione dei campioni da analizzare. In questo scenario è stato messo a punto un metodo veloce di estrazione del DNA. Esso non prevede nessuna fase di purificazione per i prodotti ittici freschi e trasformati e si presta a qualsiasi analisi che preveda l’utilizzo della tecnica PCR. Il protocollo consente l'amplificazione efficiente del DNA da qualsiasi scarto industriale proveniente dalla lavorazione del pesce, indipendentemente dal metodo di conservazione del campione. L’applicazione di questo metodo di estrazione del DNA, combinato al successo e alla robustezza della amplificazione PCR (secondo protocollo barcode) ha permesso di ottenere, in tempi brevissimi e con costi minimi, il sequenziamento del DNA.

GRUND 2008 nella sub area geografica 16 (GSA 16, Stretto di Sicilia): relazione finale

Il progetto Grund, finanziato a partire dal 1985 dapprima dalla D.G. Pesca e Acquacolura del Ministero per le politiche agricole, alimentari e forestali (MIPAAF) con i fondi della legge 41, in seguito dal MIPAAF e dalla DG IV della Commissione Europea, ha l’obiettivo generale di valutare la distribuzione, l’abbondanza e la composizione per taglia delle specie oggetto di pesca presenti nei mari Italiani. L’Istituto di ricerche sulle Risorse Marine e l’Ambiente, Sezione di Mazara del Vallo di IAMC-CNR, effettua campagne di ricerca in mare nella GSA 16 (FAO, 2001) dello Stretto di Sicilia, tramite rete a strascico (trawl survey), sin dalla primavera del 1985, con l’obiettivo generale di studiare l’abbondanza ed i cicli vitali delle risorse demersali e di stimarne lo stato di sfruttamento.

A mixed logit model for predicting exit choice during building evacuations.

Knowledge on human behaviour in emergency is crucial to increase the safety of buildings and transportation systems. Decision making during evacuations implies different choices, of which one of the most important concerns the escape route. The choice of a route may involve local decisions between alternative exits from an enclosed environment. This work investigates the influence of environmental (presence of smoke, emergency lighting and distance of exit) and social factors (interaction with evacuees close to the exits and with those near the decision-maker) on local exit choice. This goal is pursued using an online stated preference survey carried out making use of non-immersive virtual reality. A sample of 1,503 participants is obtained and a Mixed Logit Model is calibrated using these data. The model shows that presence of smoke, emergency lighting, distance of exit, number of evacuees near the exits and the decision-maker, and flow of evacuees through the exits significantly affect local exit choice. Moreover, the model points out that decision making is affected by a high degree of behavioural uncertainty. Our findings support the improvement of evacuation models and the accuracy of their results, which can assist in designing and managing building and transportation systems. The main contribution of this work is to enrich the understanding of how local exit choices are made and how behavioural uncertainty affects these choices.

Estudo espectroeletroquímico da eletroredução de CO2 em meio de líquidos iônicos

Tese (doutorado)–Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015.

Producers' Perceptions and Consumers' Behaviour Toward Certified Beans from Integrated Production (IP) in the Brazilian Central Region

Integrated production (IP) is part of the Brazilian government program to promote sustainable agricultural production. IP ensure minimum food quality standards for domestic market, and export. Furthermore, IP is considered a good option to reduce negative environmental impacts of intensive crops in tropical Savannas, including common beans, as a Brazilian staple food. Although its advantages, and the government’s effort to promote IP, few growers are adopting IP. Maybe, the perception about IP usefulness and/or its ease of use is not too clear. Moreover, the production sector is driven by market signs, and there is few information on the consumer's preferences toward IP certified products in Brazil. In this study, we sought to identify some critical factors that can influence the IP adoption in beans' production. Moreover, we sought to verify the consumers’ perceptions and intention of purchasing IP certified beans (hypothetical product). This report comprises four chapters: (1) an introduction illustrating the context in which the research was based; (2) the results on the study of IP adoption based on the Technology Acceptance Model (TAM); (3) the choice experiment results applied to identify consumers preferences and willingness-to-pay (WTP) for IP label; (4) the results on the Theory of Planned Behaviour (TPB) applied to identify consumers’ perception toward IP certified beans. This research contributes with rich information for the beans’ supply chain, providing several insights to growers, retail and other agents, including policy makers. Beans’ production sector seems to be positively intentioned to adopt IP, but further studies should be conducted to test other adoption indicators using TAM model. Surveyed consumers are willing to pay a premium price for IP labelled beans. They showed a positive attitude toward purchasing IP labelled beans. It is an important information to motivate production sector to offer certified beans to the market.

Surface structured platinum electrodes for the electrochemical reduction of carbon dioxide in imidazolium based ionic liquids

The direct CO2 electrochemical reduction on model platinum single crystal electrodes Pt(hkl) is studied in [C2mim+][NTf2−], a suitable room temperature ionic liquid (RTIL) medium due to its moderate viscosity, high CO2 solubility and conductivity. Single crystal electrodes represent the most convenient type of surface structured electrodes for studying the impact of RTIL ion adsorption on relevant electrocatalytic reactions, such as surface sensitive electrochemical CO2 reduction. We propose here based on cyclic voltammetry and in situ electrolysis measurements, for the first time, the formation of a stable adduct [C2mimH–CO2−] by a radical–radical coupling after the simultaneous reduction of CO2 and [C2mim+]. It means between the CO2 radical anion and the radical formed from the reduction of the cation [C2mim+] before forming the corresponding electrogenerated carbene. This is confirmed by the voltammetric study of a model imidazolium-2-carboxylate compound formed following the carbene pathway. The formation of that stable adduct [C2mimH–CO2−] blocks CO2 reduction after a single electron transfer and inhibits CO2 and imidazolium dimerization reactions. However, the electrochemical reduction of CO2 under those conditions provokes the electrochemical cathodic degradation of the imidazolium based RTIL. This important limitation in CO2 recycling by direct electrochemical reduction is overcome by adding a strong acid, [H+][NTf2−], into solution. Then, protons become preferentially adsorbed on the electrode surface by displacing the imidazolium cations and inhibiting their electrochemical reduction. This fact allows the surface sensitive electro-synthesis of HCOOH from CO2 reduction in [C2mim+][NTf2−], with Pt(110) being the most active electrode studied.

Stable zinc cycling in novel alkoxy-ammonium based ionic liquid electrolytes

High-energy density Zinc-air batteries are currently of interest since they could play a key role in emerging large-scale energy storage applications. However, achieving good rechargeability of such metal-air batteries requires significant further research and development effort. Room Temperature Ionic liquids (RTILs) offer a number of ideal thermal and physical properties as potential electrolytes for large-scale energy storage applications and thus, can help increase the practicality of such electrochemical devices. This paper reports the synthesis and application of three novel quaternary alkoxy ammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide based RTILs, with two or more ether functional groups designed to interact and solubilize zinc ions, in order to aid in the electrochemical reversibility of the metal. The anion is successfully reduced from, and re-oxidized into, the three alkoxy ammonium RTILs suggesting that they are potential candidates as electrolytes for use in zinc-air batteries. Cyclic voltammetry reveals that the presence of water reduces the activation barrier required to deposit zinc and assists stable charge/discharge cycling in an electrolyte consisting of 0.1 M Zn(NTf2)2 in the tri-alkoxy ammonium chain RTIL, [N2(20201)(20201)(20201)] [NTf2], with 2.5 wt.% H2O. Further experiments demonstrate that with such electrolyte a Zn electrode can complete at least 750 cycles at a current density of 0.1 mA/cm2 at room temperature.

Stato microbiologico di pomodori distribuiti sul mercato del fresco

Le epidemie tossinfettive dovute al consumo di prodotti vegetali freschi hanno subito negli ultimi anni un rilevante incremento a causa della crescente centralizzazione delle produzioni in prossimità di aree destinate alle produzioni animali, all’aumento dell’importazione e del trasporto di prodotti provenienti da grandi distanze, all’aumento del settore dei prodotti di IV gamma e all’incremento delle fasce di popolazione più sensibili ai principali patogeni degli alimenti. I dati recenti indicano che, negli USA, le tossinfezioni associate al consumo di vegetali freschi sono passati dallo 0.7% del totale negli anni ‘70, al 6% negli anni ’90, al 13% nei primo anni 2000, fino a rappresentare nel 2014 il 46% delle tossinfezioni complessive. Il consumo di pomodori freschi è stato implicato in numerose tossinfezioni, anche di ampie dimensioni, in diverse aree del globo. Oltre alle salmonellosi, i pomodori costituiscono importanti veicoli per la trasmissione per altri patogeni quali Listeria monocytogenes, Escherichia coli VTEC e Yersinia enterocolitica. Gli studi sulla composizione quali-quantitativa dei microrganismi presenti sui pomodori al momento della loro commercializzazione sono pochissimi. Per queste ragioni, nel mio elaborato mi sono occupata di valutare alcuni parametri microbiologici campionando la superficie di pomodori a grappolo di diversa tipologia, prelevati dai banchi della distribuzione, venduti sfusi o preconfezionati. Le analisi condotte erano mirate alla ricerca della carica batterica totale, di Escherichia coli, enterobatteriacee, stafilococchi, muffe e lieviti. Dai risultati ottenuti si evince che non esistono effettivamente delle differenze significative sulle caratteristiche microbiologiche dei pomodori in base al tipo di confezionamento. Inoltre si può anche osservare come le cariche microbiche individuate siano relativamente contenute e paragonabili a quelle riportate in letteratura per prodotti analoghi considerati a basso rischio.

MAGGnet: an international network to foster mitigation of agricultural greenhouse gases.

Research networks provide a framework for review, synthesis and systematic testing of theories by multiple scientists across international borders critical for addressing global-scale issues. In 2012, a GHG research network referred to as MAGGnet (Managing Agricultural Greenhouse Gases Network) was established within the Croplands Research Group of the Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases (GRA). With involvement from 46 alliance member countries, MAGGnet seeks to provide a platform for the inventory and analysis of agricultural GHG mitigation research throughout the world. To date, metadata from 315 experimental studies in 20 countries have been compiled using a standardized spreadsheet. Most studies were completed (74%) and conducted within a 1-3-year duration (68%). Soil carbon and nitrous oxide emissions were measured in over 80% of the studies. Among plant variables, grain yield was assessed across studies most frequently (56%), followed by stover (35%) and root (9%) biomass. MAGGnet has contributed to modeling efforts and has spurred other research groups in the GRA to collect experimental site metadata using an adapted spreadsheet. With continued growth and investment, MAGGnet will leverage limited-resource investments by any one country to produce an inclusive, globally shared meta-database focused on the science of GHG mitigation.

Effects and Modes od Action of Canopy Management Practices on Vine Physiology and Berry Composition in Organically-Cultivated cv. Sangiovese (Vitis Vinifera L.)

In organic and biodynamic vineyards, canopy management practices should be carefully and timely modulated, particularly in a context of climate change, for successfully achieving balanced plants, ventilated and exposed berries, elevated grape and wine quality. In 2013 and 2014, characterized by contrasting climatic conditions, the implications of post-veraison (late) or pea-size trimming, post-veraison or pre-harvest late defoliations and shoot-positioning (post-veraison) were assessed against long-shoots non treated controls, under field conditions on organically-cultivated cv. Sangiovese. The key agronomic and enological relevance of late trimming and defoliations clearly emerged in both seasons. Berry skin phenolics (e.g. anthocyanins, flavonols) increased markedly, without changes in technological parameters. In case of early trimming, such positive effects were observed only in 2013. Maintaining long shoots for shading decreased anthocyanins, flavonols and total phenolics concentrations and promoted the production of compact bunches. Experimental data strongly designated late trimming, a practice proved to contain yield and bunch compactness, as a valuable alternative to cluster thinning. Late trimming, defoliations and shoot positioning reduced the severity of Botrytis cluster rot. The highest levels of berry skins phenolic compounds in late trimmed and defoliated plants could have contributed control the severity of this pathogen. The enological benefits induced by late trimming and defoliations and shoot positioning emerged in both young and aged wines. For the first time, cell cultures from cv. Sangiovese berry tissues were obtained and enabled to investigate, in controlled conditions, the relations between mechanisms regulating secondary metabolism in grapevine cells and changes induced by environmental and agronomic factors. The Doctoral Dissertation strongly highlights the need to consider, for a proper interpretation of the multiple modifications induced by canopy management strategies, physiological mechanisms other than the canonic source-sink relationships, in particular their impact on the vine hormonal status.