Tesi di Laurea Magistrale in Scienze e Tecnologie Alimentari, (dicembre 2025) – Università Cattolica del Sacro Cuore – Docente relatore: Prof. Antonio Gallo (antonio.gallo@unicatt.it) – Università Cattolica del Sacro Cuore Piacenza; docente correlatore: Prof. Antonio Natalello (antonio.natalello@unict.it) – Università degli Studi di Catania
Negli ultimi anni il concetto di qualità dei prodotti carnei si è evoluto, includendo non solo aspetti sensoriali e tecnologici, ma anche caratteristiche nutrizionali e funzionali. In particolare, la composizione lipidica della carne ha assunto un ruolo centrale nella valutazione del suo valore nutrizionale, in relazione agli effetti sulla salute del consumatore. Una delle principali strategie adottate per migliorare il valore nutrizionale della carne consiste nell’incremento del contenuto di acidi grassi polinsaturi (PUFA), soprattutto della serie ω-3, noti per i loro effetti benefici sul metabolismo lipidico e sui processi infiammatori. Numerosi studi hanno evidenziato come un maggiore apporto di PUFA sia associato a una riduzione del rischio di patologie cardiovascolari e a un miglioramento del profilo lipidico della dieta.
Tuttavia, l’aumento del grado di insaturazione lipidica nei tessuti muscolari comporta una maggiore suscettibilità ai fenomeni di ossidazione, con possibili effetti negativi sulla qualità del prodotto finale. L’ossidazione lipidica rappresenta infatti uno dei principali fattori responsabili del decadimento qualitativo della carne, determinando alterazioni del colore, della consistenza e delle caratteristiche sensoriali, nonché una riduzione della shelf-life. In questo contesto, la qualità della carne assume una valenza sempre più ampia, includendo aspetti legati alla conservabilità, all’accettabilità sensoriale e alla sicurezza alimentare. Di conseguenza, le strategie nutrizionali volte a migliorare il profilo lipidico della carne devono necessariamente essere integrate con interventi mirati al mantenimento della stabilità ossidativa.
Stabilità ossidativa: equilibrio tra antiossidanti e pro-ossidanti
La stabilità ossidativa della carne è il risultato di un delicato equilibrio tra fattori pro-ossidanti e sistemi antiossidanti presenti nella matrice muscolare. Tra i principali fattori pro-ossidanti rientrano l’elevato contenuto di PUFA, la presenza di ossigeno, la luce e i metalli di transizione, mentre tra i sistemi di difesa antiossidante assumono un ruolo centrale le vitamine liposolubili, in particolare i tocoferoli. L’ossidazione lipidica è un processo complesso che si sviluppa attraverso fasi successive di iniziazione, propagazione e terminazione, coinvolgendo radicali liberi e specie reattive dell’ossigeno. Gli acidi grassi polinsaturi, soprattutto quelli caratterizzati da tre o più doppi legami, rappresentano i principali substrati di tali reazioni. I prodotti secondari dell’ossidazione, come aldeidi e chetoni, contribuiscono in modo significativo allo sviluppo di aromi indesiderati e alla perdita di accettabilità sensoriale del prodotto. La presenza di adeguate concentrazioni di antiossidanti endogeni rappresenta pertanto un fattore chiave per la conservazione della qualità della carne. In questo contesto, l’alimentazione animale si configura come uno strumento particolarmente efficace per modulare l’equilibrio tra fattori pro-ossidanti e antiossidanti, consentendo di incrementare il contenuto di composti protettivi direttamente nel tessuto muscolare.
Valorizzazione dei sottoprodotti: Corylus avellana
Negli ultimi anni, la valorizzazione dei sottoprodotti agro-industriali ha acquisito un ruolo strategico nell’ottica dell’economia circolare. Tra questi, i sottoprodotti della filiera della nocciola (Corylus avellana), in particolare le bucce ottenute dai processi di tostatura e pelatura, rappresentano una fonte di grande interesse dal punto di vista nutrizionale e funzionale. Le bucce di nocciola sono caratterizzate da un elevato contenuto di composti bioattivi, tra cui polifenoli, tannini e vitamine liposolubili come i tocoferoli. Tali componenti conferiscono a questo sottoprodotto una spiccata attività antiossidante, rendendolo idoneo all’impiego come ingrediente funzionale nell’alimentazione dei ruminanti. Oltre all’azione antiossidante diretta, i polifenoli presenti nelle bucce di nocciola sono in grado di modulare i processi di bioidrogenazione ruminale degli acidi grassi, favorendo l’accumulo di acidi grassi di interesse nutrizionale nei tessuti muscolari. Inoltre, grazie all’elevato contenuto in fibra e alla bassa umidità residua derivante dal processo di tostatura, le bucce di nocciola risultano facilmente conservabili e ben utilizzabili nell’alimentazione degli animali, senza effetti negativi sulle performance produttive. Il loro impiego consente pertanto di coniugare il miglioramento della qualità della carne con la valorizzazione di uno scarto agro-industriale.
Strategia combinata: PUFA e antiossidanti naturali
L’incremento del contenuto di PUFA nella carne, se non adeguatamente bilanciato, può favorire l’ossidazione lipidica e accelerare i processi di deterioramento del prodotto. Per questo motivo, l’approccio nutrizionale più efficace consiste nella combinazione all’interno dell’alimentazione animale di fonti lipidiche ricche in PUFA con ingredienti naturalmente ricchi in composti antiossidanti. L’impiego di semi di lino, noti per l’elevato contenuto di acido α-linolenico e per la capacità di aumentare la quota di acidi grassi n-3 nella carne, consente di migliorare significativamente il profilo lipidico del prodotto. Tuttavia, tali acidi grassi risultano altamente suscettibili all’ossidazione. L’associazione con un sottoprodotto ricco in antiossidanti naturali, come la buccia di nocciola, permette di contrastare questo effetto negativo. L’effetto sinergico tra fonti di PUFA e composti antiossidanti consente da un lato di migliorare il valore nutrizionale della carne e dall’altro di rafforzare le difese antiossidanti della matrice muscolare, contribuendo al mantenimento delle caratteristiche sensoriali e tecnologiche del prodotto durante la conservazione. L’obiettivo del presente lavoro di tesi è stato quello di valutare l’effetto di una strategia nutrizionale combinata, basata sull’integrazione di fonti lipidiche ricche in acidi grassi polinsaturi e di antiossidanti naturali, sulla composizione lipidica e sulla stabilità ossidativa della carne. In particolare, è stato analizzato il potenziale della buccia di nocciola come sottoprodotto funzionale.
Materiali e metodi
La prova sperimentale è stata condotta su 40 agnelli di razza Valle del Belice x Comisana, allevati nell’azienda sperimentale dell’Università di Catania, suddivisi in quattro gruppi e alimentati con diete differenziate. Dopo un periodo di adattamento di cinque giorni, ciascun gruppo è stato alimentato ad libitum per 60 giorni con una delle diete riportate in Tabella 1: una dieta convenzionale a base di cereali (C); una dieta con il 15% di buccia di nocciola come sostituzione parziale del mais (HS); una dieta con l’8% di semi di lino estrusi come sostituzione parziale di mais e farina di soia (LS); una dieta con il 7,5% di buccia di nocciola e il 4% di semi di lino estrusi (H+L). Le diete sperimentali sono state caratterizzate per composizione chimica, contenuto di polifenoli totali, tannini e vitamine liposolubili. Al termine del periodo di alimentazione, gli animali sono stati macellati e dal muscolo Longissimus thoracis et lumborum sono stati prelevati i campioni destinati alle successive analisi. La stabilità ossidativa della carne è stata valutata mediante la determinazione dei prodotti di ossidazione lipidica attraverso il test TBARS, in campioni conservati a 4°C per 0, 4 e 7 giorni, al fine di simulare condizioni di stoccaggio analoghe a quelle domestiche o commerciali. Il presente studio è stato condotto nell’ambito di una collaborazione scientifica tra l’Università di Catania e la Queen’s University di Belfast, dove sono state svolte le attività di laboratorio, a supporto delle analisi sperimentali e dei risultati ottenuti. Analisi statistica Le analisi statistiche sono state eseguite con il software SPSS (SPSS Inc., Chicago). I dati sui tocoferoli sono stati analizzati mediante l’ANOVA a una via per verificare l’effetto del trattamento dietetico, considerando i singoli agnelli come unità sperimentali. Un modello misto è stato utilizzato per valutare gli effetti del trattamento dietetico e del tempo di conservazione sull’ossidazione lipidica. Diete e tempo di conservazione sono stati assunti come fattori fissi, mentre i singoli agnelli sono stati usati come fattori casuali. Le differenze sono state dichiarate significative con P<0,05.
Tabella 1 – Formulazione e composizione chimica delle diete sperimentali, (g/kg di SS)
| Diete sperimentalia | ||||
| C | HS | LS | H+L | |
| Ingredienti | ||||
| Mais | 260 | 110 | 210 | 145 |
| Orzo | 260 | 260 | 260 | 260 |
| Fieno di erba medica | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Farina di soia | 160 | 160 | 130 | 160 |
| Crusca di frumento | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Melassa | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Miscela minerale | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Buccia di nocciola | – | 150 | – | 75 |
| Lino estruso | – | – | 80 | 40 |
| Composizione chimica | ||||
| Tocoferoli totali, mg/kg SS | 22,1 | 101 | 46,2 | 70,6 |
| α-tocoferoli, % dei tocoferoli totali | 29,1 | 42,8 | 30,0 | 34,9 |
| γ-tocoferoli, % dei tocoferoli totali | 70,9 | 57,2 | 70,0 | 65,1 |
| Abbreviazioni: C: dieta controllo; HS: dieta con buccia di nocciola; LS: dieta con semi di lino; H+L: dieta con buccia di nocciola + semi di lino; SS: sostanza secca | ||||
| a C: controllo, HS: dieta buccia di nocciola, LS: dieta con lino, H+L: buccia di nocciola+ lino | ||||
Risultati
L’analisi della composizione delle diete ha evidenziato differenze significative nel contenuto di polifenoli e tocoferoli (Tabella 1). In particolare, le diete contenenti bucce di nocciola hanno mostrato un marcato incremento di questi composti rispetto alla dieta di controllo.
Tabella 2 – Effetto delle diete sul contenuto in vitamina E della carne
| Diete sperimentali | SED2 | ||||
| C | HS | LS | H+L | ||
| Tocoferoli totali (mg/kg) | 0,746b | 1,76a | 0,830b | 1,34a | 0,185 |
| α-tocoferoli (%) | 89,7a | 81,3b | 78,4b | 77,7b | 2,35 |
| γ-tocoferoli (%) | 10,3b | 18,7a | 21,6a | 22,4a | 2,35 |
| abc Nella stessa riga, apici differenti indicano differenze significative (P < 0,05) 1 C: dieta controllo; HS: dieta con buccia di nocciola; LS: dieta con semi di lino; H+L: dieta con buccia di nocciola + semi di lino | |||||
| 2 SED: errore standard delle differenze | |||||
Come conseguenza della composizione delle diete, anche nella carne è stato osservato un maggiore accumulo di vitamina E nei gruppi HS e H+L (Tabella 2). Durante la conservazione refrigerata, i valori di TBARS sono aumentati progressivamente in tutti i trattamenti, evidenziando l’evoluzione dei processi ossidativi. Tuttavia, nei gruppi alimentati con diete contenenti buccia di nocciola i valori di TBARS si sono mantenuti significativamente inferiori rispetto ai gruppi C e LS. In particolare, al settimo giorno di conservazione i gruppi di controllo e quelli alimentati esclusivamente con semi di lino hanno superato la soglia associata alla percezione di rancidità da parte del consumatore, mentre nei gruppi HS e H+L i valori sono rimasti al di sotto di tale limite (Tabella 3).
Tabella 3 – Effetto delle diete sull’ossidazione lipidica in carne d’agnello dopo 7 giorni di stoccaggio refrigerato
Discussione
I risultati ottenuti confermano che la stabilità ossidativa della carne è fortemente influenzata dall’equilibrio tra fattori pro-ossidanti e sistemi antiossidanti. L’aumento del contenuto di tocoferoli nella carne degli animali alimentati con bucce di nocciola è attribuibile al maggiore apporto dietetico di vitamina E fornito da questo sottoprodotto agro-industriale. Il rafforzamento delle difese antiossidanti del tessuto muscolare ha comportato una riduzione significativa della suscettibilità ai processi di ossidazione lipidica, come evidenziato dai minori valori di TBARS osservati durante la conservazione. La combinazione di bucce di nocciola e semi di lino si è dimostrata particolarmente efficace, consentendo di migliorare il profilo lipidico della carne senza compromettere la stabilità ossidativa, grazie a un bilanciamento ottimale tra PUFA e antiossidanti.
Conclusioni
I risultati ottenuti confermano come l’alimentazione rappresenti uno strumento efficace per migliorare la qualità nutrizionale e tecnologica della carne. L’impiego di sottoprodotti della filiera della nocciola consente di incrementare l’apporto di composti antiossidanti naturali, contribuendo al miglioramento della stabilità ossidativa della carne e al prolungamento della shelf-life. La strategia combinata, basata sull’incremento dei PUFA mediante l’impiego di semi di lino e sull’apporto di antiossidanti naturali attraverso le bucce di nocciola, si è dimostrata particolarmente efficace nel contenere i fenomeni ossidativi senza compromettere le caratteristiche qualitative del prodotto finale. Inoltre, l’utilizzo di bucce di nocciola valorizza un sottoprodotto agro-industriale, in linea con i principi di sostenibilità ed economia circolare, rappresentando una soluzione promettente per lo sviluppo di prodotti carnei di elevata qualità. Dal punto di vista applicativo, i risultati ottenuti assumono particolare rilevanza anche in relazione alle esigenze dell’industria della carne, sempre più orientata verso lo sviluppo di prodotti ad elevato valore nutrizionale e con una shelf-life adeguata alle moderne catene di distribuzione. L’adozione di strategie nutrizionali basate su ingredienti funzionali consente di intervenire sulla qualità della carne già a monte della filiera produttiva, limitando il ricorso ad additivi antiossidanti nel prodotto finito. Questo approccio risulta particolarmente interessante anche dal punto di vista della percezione del consumatore, che mostra una crescente attenzione verso alimenti ottenuti mediante pratiche sostenibili e con un ridotto utilizzo di additivi non necessari ai fini del consumo alimentare. Inoltre, l’utilizzo di sottoprodotti agro-industriali come la buccia di nocciola contribuisce a migliorare l’efficienza complessiva del sistema produttivo, favorendo la riduzione degli scarti e l’ottimizzazione delle risorse disponibili. In tale contesto, l’integrazione tra qualità nutrizionale, stabilità tecnologica e sostenibilità ambientale rappresenta un elemento chiave per l’innovazione nel settore zootecnico. In prospettiva, ulteriori studi potranno approfondire l’effetto di differenti livelli di inclusione dei sottoprodotti della nocciola e la loro interazione con altri ingredienti funzionali, al fine di ottimizzare ulteriormente la qualità della carne e la sostenibilità dei sistemi di allevamento, valutando anche l’impatto a lungo termine sulle performance produttive degli animali, sulla shelf-life dei prodotti carnei, sulla stabilità ossidativa durante la trasformazione e sulla percezione del consumatore finale.
