Ammine biogene nel cacao

Biogenic amines are synthesized by decarboxylation of amino acids in the cytosol, giving rise to neuro-transmitting compounds. They are characterized by several chemical structures, some of which play an important role in the vital functions of the cell, while others are among the main responsible for food toxicity. The production of these compounds can be carried out by the action of microorganisms, provided that there are certain conditions such as free amino acids, positive microorganisms for decarboxylase and environmental, physical and chemical conditions that support its development; or conditioned by chemical-physical properties such as pH, temperature, saline concentration, and oxygen supply. Most foods that contain free proteins or amino acids are subjected to the formation of biogenic amines, in varying amounts depending on the nature of the food and the microorganisms present. The development depends on fermented foods, and their enzymatic activity that makes them more vulnerable to attack of microorganisms or unfermented foods, in which the appearance of these compounds is indicative of undesirable microbial activity. Cocoa is a product of Amazonian origin, with its characteristic intense flavour and rich in nutrients. It is subjected to drying, fermentation and roasting processes that modify its composition. The main biogenic amines found in cocoa are: 2-Phenylethylamine, Tiramine, Triptamine, Serotonin, Dopamine, Istamine, Spermidine, Spermine, Putrescine, Cadaverine, Agmantine. Two are the processes that have been shown to influence the presence of biogenic amines. Fermentation is a fundamental process for the development of some precursors, but, because of exposure to microorganism and enzymes attack, it makes the product an ideal substrate for the formation of these compounds. For the research, a sampling of several different fermentation lots is carried out. Samples are used to extract biogenic amines, detecting only two biogenic amines, on the ten researchers. Roasting involves heating the bean surface to reduce the level of moisture, eliminate acidity and facilitate cocoa processing, stimulating the release of flavours. It is a process carried out at high temperatures. The study highlights how the product responds to physical-chemical changes, taking into account also its nature, by performing on different batches roasting at different temperatures and relative humidity levels. Extraction shows how beans subjected to higher temperatures and humidity levels have a higher synthesis of biogenic amines, whereas those with lower temperatures and humidity have a lower synthesis. The composition of cocoa is strongly influenced by the area of origin and post-harvest conditions adopted as well as by the belonging cultivar, thus also conditioning the presence and formation of biogenic amines.

Le ammine biogene sono sintetizzate per decarbossilazione degli amminoacidi a livello cellulare, nel citosol, dando origine a sostanze neuro-trasmettitrici. Sono caratterizzate da diverse strutture chimiche, alcune svolgono un ruolo fondamentale nelle funzioni vitali della cellula, mentre altre sono tra i principali responsabili di intossicazioni alimentari. La produzione di tali composti può essere svolta dall'azione di microrganismi, se presenti determinate condizioni, quali la presenza di amminoacidi liberi, di microrganismi in grado di sintetizzare decarbossilasi e condizioni ambientali, fisico e chimiche che ne favoriscano lo sviluppo; oppure condizionate da aspetti chimico-fisici, come il pH, la Temperatura, la concentrazione salina e l'offerta di ossigeno. La maggior parte degli alimenti che contengono proteine o amminoacidi liberi sono soggette alla formazione di ammine biogene, in quantità diverse a seconda della natura del cibo e dei microrganismi presenti. La formazione si differenzia a seconda che si tratti di alimenti fermentati, ossia caratterizzati da attività enzimatiche che li rendono più vulnerabili all'attacco di microrganismi, oppure non fermentati, nei quali la comparsa di questi composti è indice di un'attività microbica indesiderata. Il cacao è un prodotto di origine prevalentemente Amazzonica, dal caratteristico aroma intenso e ricco di sostanze nutritive, per dare origine ai suoi derivati subisce processi di essicazione, fermentazione e torrefazione che ne modificano la composizione. Le principali ammine riscontrate nel cacao sono: 2-feniletilammina, Tiramina, Triptamina, Serotonina, Dopamina, Istamina, Spermidina, Spermina, Putrescina, Cadaverina, Agmantina. Due sono i processi che hanno dimostrato di influenzare la presenza di ammine biogene. La fermentazione, un processo fondamentale per lo sviluppo di alcuni precursori, ma che, a causa dell'esposizione all'attacco da microrganismi e enzimi che si legano ai principi nutritivi, rende il prodotto un substrato ideale per la formazione di questi composti. Per la ricerca si procede con un campionamento rappresentativo di diversi lotti in fermentazione. I campioni vengono utilizzati per l'estrazione delle ammine biogene, rilevando solo due ammine biogene, sulle dieci ricercate. La torrefazione consiste nel riscaldamento della superficie delle fave per ridurre il livello di umidità, eliminare l'acidità e facilitare la lavorazione del cacao, incentivando il rilascio di aromi e sapori. È un processo svolto ad alte temperature. Lo studio evidenzia come il prodotto risponde ai cambiamenti fisico-chimici, tenendo conto anche della sua natura, eseguendo, su differenti lotti, una tostatura a diverse temperature e livelli di umidità relativa. L'estrazione dimostra come le fave sottoposte a temperature e livelli di umidità più alti presentino una maggiore sintesi di ammine biogene, mentre quelle sottoposte a temperature e umidità più basse ne presentino una sintesi minore. La composizione del cacao è fortemente influenzata dalla zona di provenienza e dalle condizioni di post-raccolta adottate oltre che dalla cultivar di appartenenza, condizionando così anche la presenza e la formazione delle ammine biogene.